Ю.Ф. Иванов, В.В. Шугуров, Е.А. Петрикова, О.С. Толкачев
Разработан уникальный ионно-плазменный метод в системе с горячим анодом для получения борсодержащих покрытий и реализованы оптимальные режимы нанесения при одновременном осаждении металла и бора. Для испарения порошка бора с помощью источника газовой плазмы ПИНК был сконструирован оригинальный анодный узел (рис. 1). В качестве металла использовали титан, цирконий или хром, которые испарялись вакуумно-дуговым методом. Показано, что все синтезированные покрытия на основе металла и бора являются многослойными, сформированы чередующимися слоями бора (толщина слоев 2,0-7,0 нм), находящегося в аморфном состоянии, и слоями из нанокристаллических частиц борида металла (толщина слоев 2,0-2,5 нм) (рис. 2). Установлено, что твердость многослойного покрытия зависит от типа испаряемого металла и достигает максимальных значений, вплоть до 60 ГПа, для системы Ti-B при модуле Юнга 360 ГПа. Разработанное оборудование и метод перспективны для синтеза защитных борсодержащих сверхтвердых покрытий.
Рис. 1. Внешний вид анодного ввода для испарения бора
Рис. 2. Структуры покрытия системы Zr-В, сформированного на стали 12Х18Н10Т; а – светлое поле; б – микроэлектронограмма; в, г – темные поля, полученные в рефлексах [111]γ-Fe +[111]Zr2B (1 на (б)) и [111]γ-Fe + [111]FeB + [101]ZrB2 (2 на (б))
Результат получен при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 19-19-00183).
Публикации
- Иванов Ю.Ф., Шугуров В.В., Петрикова Е.А., Толкачев О.С. Получение боридов металлов в системе с горячим анодом. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2023. Т. 20. № 1. С. 17–22. https://doi.org/10.25712/ASTU.1811-1416.2023.01.002
Результат получен сотрудниками ЛПЭЭ
