Szczegóły publikacji
Opis bibliograficzny
Supertwarde, nanostrukturalne powłoki $TiN/\alpha-Si_{3}N_{4}$ na stali Vanadis 23 osadzone nową metodą rozpylania magnetronowego — Superhard, nanostructured $TiN/\alpha-Si_{3}N_{4}$ coatings on Vanadis 23 HS steel deposited with use of a new gas pulsed magnetron sputtering technique / Bogdan Wendler, Ivan Progalski, Tomasz MOSKALEWICZ, Wojciech Pawlak, Adam Rylski, Marcin Makówka, Katarzyna Włodarczyk-Kowalska, Piotr Nolbrzak // Inżynieria Materiałowa ; ISSN 0208-6247. — 2013 — R. 34 nr 5, s. 563–567. — Bibliogr. s. 567
Autorzy (8)
- Wendler Bogdan
- Progalskiy Ivan
- AGHMoskalewicz Tomasz
- Pawlak Wojciech
- Rylski Adam
- Makówka Marcin
- Włodarczyk-Kowalska Katarzyna
- Nolbrzak Piotr
Słowa kluczowe
Dane bibliometryczne
| ID BaDAP | 78026 |
|---|---|
| Data dodania do BaDAP | 2013-12-16 |
| Rok publikacji | 2013 |
| Typ publikacji | artykuł w czasopiśmie |
| Otwarty dostęp |  |
| Czasopismo/seria | IM Inżynieria Materiałowa = Materials Engineering |
Abstract
Results of charaterization of a superhard, nanostructured TiN/a-Si3N4 coating deposited on Vanadis 23 HS steel with use of a new reactive magnetron sputtering technique elaborated in the Institute of Materials Science and Engineering of the Lodz University of Technology in 2010 are presented in the paper. The new technique consists in an inetermittent delivery of a small amount of a compressed gas into a vacuum chamber with magnetrons connected permanently to current sources. As a result an instantaneous magnetron sputtering discharge is being excited in the chamber of a high intensity of electromagnetic emission, which decreases incessantly until the plasma extinguishes due to permanent working pumping stand. The process repeats when the next gas impulse will be delivered to the vacuum chamber. The frequency of the magnetron discharges is of the order of magnitude of 1 HZ. The coatings deposited on the HS substrate is composed of TiN (osbornite) nanocrystallites of B1 cubic symmetry and of the a-Si3N4 ones of a triclinic symmetry and is characteristic of a superhardness (47 GPa), high Young's modulus (560 GPa), a strong axial texture <111>, high compacity, high adhesion to the HS steel substrate (LC = 118 N) and a low surface roughness (Ra = 0,28 um). In view ofthe useful properties of the deposited coating, simplicity of the deposition technique, low Investment costs and advantageous features of the pulse magnetron discharge plasma, the authors ofthe paper are persuaded of a broad range of possible applications of this new deposition method submitted for protection of numerous claims to the Polish Patent Office in 2010 and 2012.
Streszczenie
W artykule zamieszczono wyniki badań nanostrukturalnej powłoki TiN/a-Si3N4 osadzonej na stali Vanadis 23 metodą reakcyjnego rozpylania magnetronowego opracowaną w 2010 r. w Instytucie Inżynierii Materiałowej Politechniki Łódzkiej. Nowa metoda polega na nieciągłym (impulsowym, o czasie otwarcia mikrozaworu ~1 ms) wprowadzaniu do komory próżniowej niewielkiej masy (około kilkudziesięciu miligramów) sprężonego gazu, co powoduje gwałtowny wzrost ciśnienia gazu i zapłonu gęstej plazmy wyładowania magnetronowego i rozpylania targetu aż do zaniku wyładowania, gdy ciśnienie w komorze ulegnie obniżeniu poniżej progu gaśnięcia plazmy, po czym następuje kolejne otwarcie mikrozaworu i proces zapłonu plazmy i jej gaśnięcia powtarza się z częstotliwością ~1 HZ. Wytworzona powłoka składa się Z nanokrystalitów fazy TiN (osbornitu, o strukturze regulamej B1) i a-Si3N4 o symetrii trójskośnej i charakteryzuje się dużą twardością (47 GPa), dużym modułem Younga (560 GPa), bardzo silną teksturą osiową <111>, dużą zwartością powłoki, dużą adhezją do stalowego podłoża (LC = 118 N) oraz dużą gładkością powierzchni (Ra = 0,28 um). Ze względu na korzystne charakterystyki wytworzonej powłoki oraz prostotę nowej metody, niskie koszty inwestycyjne oraz korzystne cechy impulsowej plazmy wyładowania magnetronowego, autorzy artykułu są przeświadczeni o szerokich możliwościach aplikacyjnych tej nowej metody, chronionej szeregiem zastrzeżeń zgłoszonych do Urzędu Patentowego Rzeczypospolitej Polskiej.
