Исследование ионно-плазменных покрытий

В статье проведен литературный анализ физического метода нанесения покрытий. Рассмотрены вакуумно-дуговое испарение и магнетронное распыление, покрытия на основе высокоэнтропийных сплавов (ВЭС). Были получены ионно-плазменные покрытия на основе ВЭС CrTiZrNbHf – вакуумнодуговым методом, CuCrMnFeCoNi – магнетронным методом. Проведены сравнительные исследования морфологии, физико-механических и трибологических свойств данных покрытий.

1. Колесников, И. В. Повышение износостойкости металлических и металлополимерных трибосистем путём формирования структуры и свойств их поверхностного слоя / И. В. Колесников, П. Д. Мотренко, В. И. Колесников, Д. С. Мантуров // М.: ВИНИТИ РАН, 2021. 168 с.

2. Boxman, R. L. Early History of Vacuum-Arc Deposition / R. L. Boxman // IEEE Transactions on Plasma Science. – 2001. – Vol. 29. – P. 759–761.

3. Mattox, Donald M. The History of Vacuum Coating Technology. / Donald M. Mattox // Albuquerque, NM, USA, – 2002. – 48 p.

4. Кудряков, О. В. Морфология и генеалогия структурных дефектов в вакуумных ионно-плазменных покрытиях / О. В. Кудряков, В. Н. Варавка, И. Ю. Забияка // Advanced Engineering Research. – 2020. – № 20(3). – С. 269–279.

5. Зимин, А. М. Динамика катодных пятен на поверхности бериллия в дуговом вакуумном разряде / А. М. Зимин, В. А. Иванов, Б. Юттнер // Вопросы атомной науки и техники. Серия «Термоядерный синтез». – 2001. – В. 2. – С.44–50.

6. Месяц, Г. А. Эктоны в вакуумном разряде: пробой, искра, дуга / Г. А. Месяц // Москва: Наука – 2000. – 424 с.

7. Кобайн, Дж. Вакуумные дуги / Дж. Кобайн, Г. Эккер, Дж. Фаррелл, А. Гринвуд, Л. Харрис. // Москва: Мир; – 1982. – 432 с.

8. Лунев, В. М. Исследование некоторых характеристик плазмы вакуумной металлической дуги / В. М. Лунев, В. Д. Овчаренко, В. М. Хороших // Журнал технической физики. – 1977. – №47(7). – С. 1486–1490.

9. Фортов, В. Е. Энциклопедия низкотемпературной плазмы / В. Е. Фортов, А. Ф. Александров, Э. И. Асиновский, В. А. Грибков, А. Н. Диденко, А. М. Дыхне и др. // Вводный том 1. Москва: Наука. – 2000. – 634 с.

10. Juttner, B. Cathode Spots. Handbook of Vacuum Arc Science and Technology / B. Juttner, V.F. Puchkarev, E. Hantzsche, I. Beilis // Park Ridge: Noyes Publications. – 1995. – P. 73– 281.

11. Андреев, А. А. Вакуумно-дуговые покрытия / А. А. Андреев // Харьков: ННЦ ХФТИ. – 2010. – 318 с.

12. Кунченко, В. В. Карбонитриды титана, полученные вакуумно-дуговым осаждением / В. В. Кунченко, А. А. Андреев // Вопросы атомной науки и техники. Серия «Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение». – 2001. – №2. – С. 116–120.

13. Wang, Da-Yung. Deposition of high (Ti,Al)N hard coatings by vacuum arc evaporation process / Da-Yung Wang, Yen-WayLi, Chi-Long Chang, Wei-Yu Ho.// Surface and Coatings Technology. – 1999. –Vol.114(2–3). – P.109–113. https://doi.org/10.1016/S0257-8972(99)00020-1.

14. Кирюханцев-Корнеев, Ф. В. Структура и свойства Ti-Si-N покрытий, полученных магнетронным распылением СВС-мишеней / Ф. В. Кирюханцев-Корнеев, Д. В. Штанский, А. Н. Шевейко, Е. А. Левашов, И. В. Лясоцкий, Н. Б. Дьяконова // Физика металлов и металловедение. – 2004. – №97(3). – P.96–103.

15. Коротаев, А. Д. Особенности структурно-фазового и упругонапряженного состояния нанокомпозитных сверхтвердых покрытий на основе TiN / А. Д. Коротаев, Д. П. Борисов, В. Ю. Мошков, С. В. Овчинников, А. Н. Тюменцев, Г. А. Прибытков // Физическая мезомеханика. – 2011. –№14(5). –С. 87–97.

16. Погребняк, А. Д. Влияние параметров осаждения нитридов высокоэнтропийных сплавов (Ti-Zr-Hf-V-Nb)N на их структуру, состав, механические и трибологические свойства. / А. Д. Погребняк, И. В. Якущенко, О. В. Бондар, В. М. Береснев, О. В. Соболь, А. А. Андреев и др. // Сверхтвердые материалы. – 2013. – №6. – С.4–19.

17. Brauer, G. Magnetron sputtering – Milestones of 30 years. / G. Brauer, B. Szyszka, M. Vergohl, et. al. // Vacuum. – 2010. – № 84(12). – P. 1354–1359.

18. Polcar, T. Comparison of tribological behaviour of TiN, TiCN and CrN at elevated temperatures. / T. Polcar, T. Kubart, R. Novak, L. Kopecky, P. Siroky // Surface and Coatings Technology. – 2005. – Vol.193(1). – P.192–199. http://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2004.07.098.

19. Carrera, S. Performance of CrN/Mos2(Ti) coatings for high wear low friction applications / S. Carrera, O. Salas, J.J. Moore, A. Woolverton, E. Sutter // Surface and Coatings Technology. 2003;167(1):25–32. http://dx.doi.org/10.1016/S0257-8972(02)00885-X.

20. Yurjev, Y. N. Technological Peculiarities of Deposition Anti-Reflective Layers in LowE Coatings / Y. N. Yurjev, D. V. Sidelev // Journal of Physics: Conference Series. – 2013. –№479(1). – С.1–4. http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/479/1/012018

21. Yurov, V. M. High entropy coatings CuTiZrCrNi / V. M. Yurov, E. S. Platonova, A. Baltabekov // Norwegian Journal of development of the International Science. – 2019. –№36. – С.25–29.

22. Wang, Y. Tribo-machanical properties CrNbTiMoZv high-entropy alloy filins synthesized by direct magnetron sputtening / Y. Wang, S. Kuang, X. Yu, L. Wang, W. Huang // Surface and Coating Technology. 2020;403:126374. http://dx.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2020.126374.

23. Колесников, В. И. Модернизация фрикционного низкоамплитудного демпфера с вакуумным ионно-плазменным покрытием рабочих поверхностей трения / В. И. Колесников, С. Л. Чернышев, И. В. Колесников, П. А. Коропец, В. Д. Вермель, А. Н. Корякин, К. Н. Политыко // Авиационные материалы и технологии. – 2024. – № 3(76). – С. 106–118. DOI: 10.18577/2713-0193-2024-0-3-106-118.

24. Воропаев, А. И. Покрытия DLC, стабилизированные азотом: оптимизация свойств и режимов нанесения с использованием алгоритмов рандомизированных деревьев и нейронных сетей / А. И. Воропаев, В. И. Колесников, О. В. Кудряков, В. Н. Варавка, И. В. Колесников, М. С. Лифарь, С. А. Гуда, А. А. Гуда, А. В. Сидашов // Физическая мезомеханика. – 2024. – Т. 27. – №2. – С. 16–32. – DOI: 10.55652/1683-805X_2024_27_2_16-32.