The possibilities of multi-angle spectrophotometry for determining the parameters of films on single-layer structures ; Возможности многоугловой спектрофотометрии для определения параметров пленок на однослойных структурах

Authors: N. S. Kozlova, E. A. Levashov, Ph. V. Kiryukhantsev-Korneev, A. D. Sytchenko, E. V. Zabelina, Н. С. Козлова, Е. А. Левашов, Ф. В. Кирюханцев-Корнеев, А. Д. Сытченко, Е. В. Забелина

Contributors: The studies were carried out with financial support within State Assignment FSME-2020-0031 (0718-2020-0031) at the Accredited Test Laboratory of Single Crystals and Stock on their Base of National University of Science and Technology MISiS., Исследования проводились при финансовой поддержке госзадания FSME-2020-0031 (0718-2020-0031). Измерения проведены в МУИЛ Полупроводниковых материалов и диэлектриков «Монокристаллы и заготовки на их основе» (ИЛМЗ) НИТУ «МИСиС».

Source: Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering; Том 25, № 2 (2022); 154-163 ; Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники; Том 25, № 2 (2022); 154-163 ; 2413-6387 ; 1609-3577 ; 10.17073/1609-3577-2022-2

Subject Terms: коэффициент преломления, spectral transmission coefficient, spectral reflection coefficient, absorption index, refractive index, спектральный коэффициент пропускания, спектральный коэффициент отражение, показатель поглощения

File Description: application/pdf

Relation: https://met.misis.ru/jour/article/view/479/374; Кондрашин В.И. Определение толщины тонких оптически прозрачных пленок SnO2 конвертным методом. Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2016; 38(2): 93—101. https://izvuz_tn.pnzgu.ru/tn8216; Усанов Д.А., Скрипаль Ал.В., Скрипаль Ан.В., Абрамов А.В., Боголюбов А.С., Бакуи А. Измерение параметров нанометровых пленок оптическими и радиоволновыми методами. Известия высших учебных заведений. Электроника. 2010; 83(3(83)): 44—50. https://elibrary.ru/mngzfd; Киселев Д.А., Жуков Р.Н., Быков А.С., Малинкович М.Д., Пархоменко Ю.Н., Выговская Е.А. Инициирование поляризованного состояния в тонких пленках ниобата лития, синтезированных на изолированные кремниевые подложки. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2012; (2): 25—29. https://doi.org/10.17073/1609-3577-2012-2-25-29; Журавлева П.Л., Щур П.А., Мельников А.А. Изучение структурных параметров тонких пленок аналитическими методами. Труды ВИАМ. 2019; 78(6): 104—113. https://dx.doi.org/10.18577/2307-6046-2019-0-6-104-113; Шаяпов В.Р. Комплексный подход к определению физических свойств тонких пленок. В сб. материалов: «Третий междисциплинарный молодежный научный форум с международным участием «Новые материалы». Москва, 21–24 ноября 2017 г. М.: ООО «Буки Веди»; 2017: 386. https://elibrary.ru/xnvfyt; Брус В.В., Ковалюк З.Д., Марьянчук П.Д. Оптические свойства тонких пленок TiO2−MnO2, изготовленных по методу электронно-лучевого испарения. Журнал технической физики. 2012; 82(8): 110—113. https://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/10683; Бобровников Ю.А., Козарь А.В., Попов К.В., Тихонов А.Н., Тихонравов А.В., Трубецков М.К. Исследование неоднородности тонких пленок спектрофотометрическими методами. Вестник Московского университета. Серия 3. Физика, Астрономия. 1997; (4): 24—27. http://vmu.phys.msu.ru/file/1997/4/97-4-24.pdf; Соколов В.И., Марусин Н.В., Панченко В.Я., Савельев А.Г., Семиногов В.Н., Хайдуков Е.В. Определение показателя преломления, коэффициента экстинкции и толщины тонких пленок методом возбуждения волноводных. Квантовая электроника. 2013; 43(12): 1149—1153. http://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=qe&paperid=15272&option_lang=rus; Ванюхин К.Д., Захарченко Р.В., Каргин Н.И., Сейдман Л.А. Технологические особенности формирования прозрачных проводящих контактов из пленки ITO для светодиодов на основе нитрида галлия. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2013; (2): 60—64. https://doi.org/10.17073/1609-3577-2013-2-60-64; Абгарян К.К., Бажанов Д.И., Мутигуллин И.В. Теоретическое исследование электронных и геометрических характеристик тонких пленок AlN. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2015; 18(1): 48—51. https://doi.org/10.17073/1609-3577-2015-1-48-51; Хомченко А.В., Сотский А.Б., Романенко А.А., Глазунов Е.В., Шульга А.В. Волноводный метод измерения параметров тонких пленок. Журнал технической физики. 2005; 75(6): 98—106. https://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/8584; Сахбиев Т.Р. Двухчастотные методы определения толщины и диэлектрических параметров тонких пленок. Новое слово в науке: перспективы развития. 2015; 4(6): 171—172. https://elibrary.ru/xxxsbv; Tikhonravov A.V., Trubetskov M.K., Amotchkina T.V., DeBell G., Pervak V., Krasilnikova-Sytchkova A., Grilli M.L., Ristau D. Optical parameters of oxide films typically used in optical coating production. Applied Optics. 2011; 50(9): C75—C85. https://doi.org/10.1364/AO.50.000C75; Tikhonravov A.V., Amotchkina T.V., Trubetskov M.K., Francis R.J., Janicki V., Sancho-Parramon J., Zorc H., Pervak V. Optical characterization and reverse engineering based on multiangle spectroscopy. Applied Optics. 2012; 51(2): 245—254. https://doi.org/10.1364/AO.51.000245; Аюпов Б.М., Зарубин И.А., Лабусов В.А., Суляева В.С., Шаяпов В.Р. Поиск начального приближения при решении обратных задач в эллипсометрии и спектрофотометрии. Оптический журнал. 2011; 78(6): 3—9. https://elibrary.ru/tpoocz; Шмидт В. Оптическая спектроскопия для химиков и биологов. М.: Техносфера; 2007. 362 с.; Кларк Э.Р., Эберхардт К.Н. Микроскопические методы исследования материалов. М.: Техносфера; 2007. 376 с.; Бёккер Ю. Спектроскопия. М.: Техносфера; 2009. 528 с.; Ландсберг Г.С. Оптика: учеб. пособие. 6-е изд. М.: Физмалит; 2006. 848 с.; Константинова А.Ф., Гречушников Б.Н., Бокуть Б.В., Валяшко Е.Г. Оптические свойства кристаллов. Минск: Навука i тэхнiка;1995. 302 с.; Толмачев Г.Н., Ковтун А.П., Захарченко И.Н., Алиев И.М., Павленко А.В., Резниченко Л.А., Вербенко И.А. Синтез, структура и оптические характеристики тонких пленок ниобата бария-стронция. Физика твердого тела. 2015; 57(10): 2050—2055. http://journals.ioffe.ru/articles/42276; Аюпов Б.М., Румянцев Ю.М., Шаяпов В.Р. Особенности определения толщины диэлектрических пленок, полученных в поисковых экспериментах. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2010; (5): 100—105. https://elibrary.ru/msqeaj; Manifacier J.C., Gasiot J., Fillard J.P. А simple method for the determination of the optical constants n, h and the thickness of a weakly absorbing thin film. Journal of Physics E: Scientific Instruments. 1976; 9(11): 1002—1004. https://doi.org/10.1088/0022-3735/9/11/032; Swanepoel R. Determination of the thickness and optical constants of amorphous silicon. Journal of Physics E: Scientific Instruments. 1983; 16(12): 1214—1223. https://doi.org/10.1088/0022-3735/16/12/023; Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Sytchenko A.D., Sviridov T.A., Sidorenko D.A., Andreev N.V., Klechkovskay V.V., Polčak J., Levashov E.A. Effects of doping with Zr and Hf on the structure and properties of Mo-Si-B coatings obtained by magnetron sputtering of composite targets. Surface and Coatings Technology. 2022: 128141. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2022.128141; Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука; 1970. 855 с.; Карамалиев Р.А., Каджар Ч.О. Оптические свойства композитных тонких пленок, содержащих наночастицы серебра. Журнал прикладной спектроскопии. 2012; 79(3): 424—429. https://elibrary.ru/oxoqwf; Шалимова К.В. Физика полупроводников: учебник. М.: Энергия; 1971. 400 с.; Ефимов А.М. Оптические свойства материалов и механизмы их формирования: учеб. пособие. СПб.: СПбГУИТМО; 2008. 103 с.; Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами / пер. с англ. М.: Мир; 1986. 664 с.; https://met.misis.ru/jour/article/view/479

Availability: https://met.misis.ru/jour/article/view/479
https://doi.org/10.17073/1609-3577-2022-2-154-163

Tribological characteristics and corrosion resistance of coatings obtained by electrospark alloying, pulsed cathodic arc evaporation and hybrid technology using TiCNiCr and TiCNiCr—Dy2O3 electrodes ; Трибологические характеристики и коррозионная стойкость покрытий, полученных методами электроискрового легирования, импульсного катодно-дугового испарения и гибридной технологии с использованием электродов TiCNiCr И TiCNiCr-Dy2O3

Authors: A. D. Sytchenko, A. N. Sheveyko, E. A. Levashov, Ph. V. Kiryukhantsev-Korneev, А. Д. Сытченко, А. Н. Шевейко, Е. А. Левашов, Ф. В. Кирюханцев-Корнеев

Contributors: Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект No 15-19-00203-П). Авторы признательны Н.В. Швындиной (НИТУ «МИСиС») за помощь в проведении структурных исследований покрытий.

Source: Izvestiya. Non-Ferrous Metallurgy; № 2 (2020); 73-79 ; Izvestiya Vuzov. Tsvetnaya Metallurgiya; № 2 (2020); 73-79 ; 2412-8783 ; 0021-3438

Subject Terms: плотность тока коррозии, NiCr, Dy2O3, electro-spark alloying, pulsed cathodic arc evaporation, coatings, friction coefficient, corrosion current density, электроискровое легирование, импульсное катодно-дуговое испарение, покрытия, коэффициент трения

File Description: application/pdf

Relation: https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/1107/485; Wang X., He X., Guo H. Influence of Mo on the micro-structure and mechanical properties of TiC-based cermets. Rare Met. 2010. Vol. 29. P. 346—350.; Levinskii Yu.V., Petrov A.P. Tungsten-free hard alloys based on titanium carbide. Inorg. Mater. 2000. Vol. 36. P. 24—27.; Rajabi A, Ghazali M.J., Syarif J., Daud A.R. Development and application of tool wear: A review of the characterization of TiC-based cermets with different binders. Chem. Eng. J. 2014. Vol. 255. P. 445—452.; Liu Z., Tian J., Li B., Zhao L. Microstructure and mechanical behaviors of in situ TiC particulates reinforced Ni matrix composite. Mater. Sci. Eng. A. 2010. Vol. 527. P. 3898—3903.; Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Sheveyko A.N., Shvindina N.V., Levashov E.A., Shtansky D.V. Comparative study of Ti— C—Ni—Al, Ti—C—Ni—Fe, and Ti—C—Ni—Al/Ti—C— Ni—Fe coatings produced by magnetron sputtering, electro-spark deposition, and a combined two-step process. Ceram. Int. 2018. Vol. 44. P. 7637—7646.; Andreev A.V., Litovchenko I.Y., Korotaev A.D., Borisov D.P. Thermal stability of Ti—C—Ni—Cr and Ti—C—Ni— Cr—Al—Si nanocomposite coatings. J. Phys. Conf. Ser. 2015. Vol. 652. No. 012057.; Nikolenko S.V., Verkhoturov A.D., Syui N.A., Kuz'michev E.N. Influence of electrospark discharge parameters on roughness and microabrasive wear of steel 45 surface after ESA by TiC-based electrodes. Surf. Eng. Appl. Electr. 2016. Vol. 52. P. 342—349.; Levashov E.A., Malochkin O.V., Kudryashov A.E., Gammel F., Suchentrunk R. Effects of nanocrystalline powders additions on the characteristics of combustion process, phase and structure-formation, and properties of SHS alloys on titanium carbide base. J. Mater. Synth. Process. 2002. Vol. 10. P. 231—236.; Quazi M.M., Fazal M.A., Hasee A.S.M.A., Yusof F., Masjuki H.H., Arslan A. Effect of rare earth elements and their oxides on tribo-mechanical performance of laser claddings: A review. J. Rare Earths. 2016. Vol. 34. P. 549—564.; Zhu R., Li Z., Li X., Sun Q. Microstructure and properties of the low-power-laser clad coatings on magnesium alloy with different amount of rare earth addition. Appl. Surf. Sci. 2015. Vol. 353. P. 405—413.; Kiryukhantsev-Korneev F.V., Sytchenko A.D., Kudryashov A.E., Levashov E.A. Protective coatings produced by electro-spark deposition with TiCNiCr—(Eu2O3) electrodes. CIS Iron Steel Rev. 2018. Vol. 16. P. 57—62.; Kiryukhantsev-Korneev Ph., Sytchenko A., Sheveyko A., Vo- rotilo S. Deposited by pulsed cathodic arc evaporation in Ar, N2, and C2H4 environments using the TiC—NiCr— Eu2O3 cathode. Coatings. 2019. Vol. 9. P. 230—243.; Кирюханцев-Корнеев Ф.В., Сытченко А.Д., Левашов Е.А. Сравнительное исследование электроискровых покрытий, полученных с использованием электродов TiC—NCr и TiC—NiCr—Eu2O3. Известия вузов. Цветная металлургия. 2019. No. 5. С. 67—78.; Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Sheveyko A.N., Kuptsov K.A., Novikov A.V., Shtansky D.V. Ti—Cr—B—N coatings prepared by pulsed cathodic-arc evaporation of ceramic TiCrB target produced by SHS. Prot. Met. Phys. Chem. of Surf. 2013. Vol. 49. Р. 677—681.; Dong X., Cheng X.L., Zhang X.F., Sui L.L., Xu Y.M., Gao S. A novel coral-shaped Dy2O3 gas sensor for high sensitivity NH3 detection at room temperature. Sens Actuators. B. 2018. Vol. 255. P. 1308—1315.; Wei C.C. Transparent ceramics for lighting. J. Eur. Ceram. Soc. 2009. Vol. 29. P. 237—244.; Ramay S.M., Saleem M. Magnetron sputtered Dy2O3 with chromium and copper contents for antireflective thin films with enhanced absorption. J. Rare Earths. 2019. Vol. 37. P. 989—994.; Liu X., Huang W. Preparation and tribological performance of electrodeposited Ni—TiB2—Dy2O3 composite coatings. J. Rare Earths. 2009. Vol. 27. P. 480—485.; https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/1107

Availability: https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/1107
https://doi.org/10.17073/0021-3438-2020-2-73-79

Comparative study of coatings obtained by ESD method using TiC–NiCr and TiC–NiCr–Eu2O3 electrodes ; Сравнительное исследование электроискровых покрытий, полученных с использованием электродов TiC–NiCr и TiC–NiCr–Eu2O3

Authors: Ph. V. Kiryukhantsev-Korneev, A. D. Sytchenko, E. A. Levashov, Ф. В. Кирюханцев-Корнеев, А. Д. Сытченко, E. А. Левашов

Source: Izvestiya. Non-Ferrous Metallurgy; № 5 (2019); 67-78 ; Izvestiya Vuzov. Tsvetnaya Metallurgiya; № 5 (2019); 67-78 ; 2412-8783 ; 0021-3438

Subject Terms: ударопрочность, doping, TiC–NiCr, europium oxide, coatings, mechanical and tribological properties, abrasive wear resistance, impact wear, оксид европия, покрытия, механические и трибологические свойства, абразивная износостойкость

File Description: application/pdf

Relation: https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/1026/454; Kumar S., Singh R., Singh T.P., Sethi B.L. Surface modification by electrical discharge machining: A review. J. Mater. Process. Technol. 2009. Vol. 209. P. 3675—3687.; Chen Z., Zhou Y. Surface modification of resistance welding electrode by electro-spark deposited composite coatings. Pt. I. Coating characterization. Surf. Coat. Technol. 2006. Vol. 201. P. 1503—1510.; Nikolenko S.V., Verkhoturov A.D., Syui N.A., Kuz’michev E.N. Influence of electrospark discharge parameters on roughness and microabrasive wear of steel 45 surface after ESA by TiC-based electrodes. Surf. Eng. Appl. Electrochem. 2016. Vol. 52. P. 342—349.; Panteleenko F.I., Sarantsev V.V., Stolin A.M., Bazhin P.M., Azarenko E.L. Formation of composite coatings based on titanium carbide via electrospark alloying. Surf. Eng. Appl. Electrochem. 2011. Vol. 47. P. 336—348.; Andreev A.V., Litovchenko I.Y., Korotaev A.D., Borisov D.P. Thermal stability of Ti—C—Ni—Cr and Ti—C—Ni— Cr—Al—Si nanocomposite coatings. J. Phys. Conf. Ser. 2015. Vol. 652. Paper 012057.; Levashov E.A., Kudryashov A.E., Vakaev P.V., Malochkin O.V., Gammel F., Suchentrunk R., Moore J.J. The prospect of nanodispersive powders application in surface technologies. Surf. Coat. Technol. 2004. Vol. 180—181. P. 347—351.; Rajabi A., Ghazali M.J., Syarif J., Daud A.R. Development and application of tool wear: A review of the characterization of TiC-based cermets with different binders. Chem. Eng. J. 2014. Vol. 255. P. 445—452.; Zohari S., Sadeghian Z., Lotfi B., Broeckmann Ch. Application of spark plasma sintering (SPS) for the fabrication of in situ Ni—TiC nanocomposite clad layer. J. Alloys Compd. 2015. Vol. 633. P. 479—483.; Hosseini Far A.R., Mousavi Anijdan S.H., Abbasi S.M. The effect of increasing Cu and Ni on a significant enhancement of mechanical properties of high strength low alloy, low carbon steels of HSLA-100 type. Mater. Sci. Eng. A. 2019. Vol. 746. P. 384—393.; Baron C., Springer H. On the effect of Ni additions to Fe— Cr—B high modulus steels. Mater. Des. 2019. Vol. 167. Paper 107624.; Levashov E.A., Malochkin O.V., Kudryashov A.E., Suchentrunk R., Gammel F. Effect of nanosized powders on the structure and properties of electrospark alloyed coatings. J. Mater. Synth. Process. 2001. Vol. 9. No. 4. P. 199—206.; Fang Y., Cui X., Cai Z., Wang C., Jin G. Influence of La2O3 addition on nano indentation hardness and residual stress of Stellite 6 coating prepared by plasma cladding. J. Rare Earth. 2018. Vol. 36. P. 873—878.; Li J., Wang H.P., Li M.P., Yu Z.S. Effect of yttrium on microstructure and mechanical properties of laser clad coatings reinforced by in situ synthesized TiB and TiC. J. Rare Earth. 2011. Vol. 29. P. 477—483.; Zhu R., Li Z., Li X., Sun Q. Microstructure and properties of the low-power-laser clad coatings on magnesium alloy with different amount of rare earth addition. Appl. Surf. Sci. 2015. Vol. 353. P. 405—413.; Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Sytchenko А.D., Kudryashov А.Е., Levashov E.A., Shtansky D.V. The effect of Eu2O3 additive to the TiCNiCr electrode on the formation of electrospark coatings. Tech. Phys. Lett. 2018. Vol. 44. P. 753—755.; Kiryukhantsev-Korneev Ph., Sytchenko A., Sheveyko A., Vorotilo S. Deposited by pulsed cathodic arc evaporation in Ar, N2, and C2H4 environments using the TiC—NiCr— Eu2O3 cathode. Coatings. 2019. Vol. 9. Paper 230.; Кирюханцев-Корнеев Ф.В., Phiri J., Гладков В.И., Рат- ников С.Н., Яковлев М.Г., Левашов Е.А. Эрозионная и абразивная стойкость, механические свойства и структура покрытий TiN, Ti—Cr—Al—N и Cr— Al—Ti—N, полученных методом CFUBMS. Физикохимия пов-ти и защита материалов. 2019. Т. 55. No. 5. С. 546—556 Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Phiri J., Gladkov V.I., Ratnikov S.N., Yakovlev M.G., Levashov E.A. Erosion and abrasive resistance, mechanical properties and structure of coatings TiN, Ti—Cr—Al—N and Cr—Al—Ti—N, obtained by CFUBMS. Fiziko-khimiya poverkhnosti i zash chita materialov. 2019. Vol. 55. No. 5. P. 546—556 (In Russ.).; Bouzakis K.-D., Vidakis N., David K. The concept of an advanced impact tester supported by evaluation software for the fatigue strength characterization of hard layered media. Thin Solid Films. 1999. Vol. 355—356. P. 322—329.; Bouzakis K.-D., Maliaris G., Makrimallakis S. Strain rate effect on the fatigue failure of thin PVD coatings: An investigation by a novel impact tester with adjustable repetitive force. Int. J. Fatigue. 2012. Vol. 44. P. 89—97.; Bose S. High temperature coatings. Amsterdam: Elsevier, 2018.; Levashov E.A., Mishina E.S., Malochkin O.V., Shtansky D.V., Moore J.J., Fadeev M.I. Structure and properties of dispersion-strengthened-with-nanosized particles refractory hard material TiC—Ni-alloy. Sci. Technol. Adv. Mater. 2003. Vol. 4. No. 3. P. 221—228.; Fu Z., Huey J., Sai K., Gajjala R., Koc R. Sintering, mechanical, and oxidation properties of TiC—Ni—Mo cermets obtained from ultra-fine TiC powders. J. Alloys Compd. 2018. Vol. 751. P. 316—323.; Ahlawat R., Rani N., Goswami B. Synthesis and characterizations of Eu2O3 nanocrystallites and its effect on optical investigations of Eu3+, Eu2+: SiO2 nanopowder. J. Alloys Compd. 2018 Vol. 743 P. 126—135.; Niu T., Zhang P., Zheng G., Liu l., Deng J., Jin Y., Jiao Z., Sun X. Tuning the charge transition process of Eu2O3 nanorods by coupling with Ag nanoparticles for enhanced photocatalytic performance. J. Environ. Chem. Eng. 2017. Vol. 5. P. 2930—2936.; Hui Y., Zhao S.M., Xu J.Y. Doping concentration of Eu3+ as a fluorescence probe for phase transformation of zirconia. J. Rare Earths. 2015. Vol. 33. P. 717—725.; Paustovskii A.V., Gubin Yu.V. Stresses in coatings obtained by electro-spark alloying and laser processing (review). Mater. Sci. 1997. Vol. 33. P. 770—776.; Chen Z., Zhou Y. Surface modification of resistance welding electrode by electrospark deposited composite coatings: Pt. I. Coating characterization. Surf. Coat. Technol. 2006. Vol. 201. P. 1503—1510.; Leyland A., Matthews A. On the significance of the H/E ratio in wear control: a nanocomposite coating approach to optimised tribological behavior. Wear. 2000. Vol. 246. P. 1—11.; Levashov E.A., Pogozhev Yu.S., Kudryashov A.E., Rupasov S.I., Levina V.V. TiC—Ni-based composite materials dispersion-strengthened by nanoparticles for electrospark deposition. Russ. J. Non-Ferr. Met. 2008. Vol. 49. P. 397—403.; Mu Y., Liu M., Zhao Y. Carbon doping to improve the high temperature tribological properties of VN coating. Tribol. Int. 2016. Vol. 97. P. 327—336.; Hardell L., Hernandez S., Mozgovoy S., Pelcastre L., Courbon C., Prakasha B. Effect of oxide layers and near surface transformations on friction and wear during tool steel and boron steel interaction at high temperatures. Wear. 2015. Vol. 330—331. P. 223—229.; Gheisari R., Polycarpou A.A. Three-body abrasive wear of hard coatings: Effects of hardness and roughness. Thin Solid Films. 2018. Vol. 666. P. 66—75.; Bagde P., Sapate S.G., Khatirkar R.K., Vashishtha N. Friction and abrasive wear behaviour of Al2O3—13TiO2 and Al2O3—13TiO2 + Ni Graphite coatings. Tribol. Int. 2018. Vol. 121. P. 353—372.; Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Sheveyko A.N., Shvindina N.V., Levashov E.A., Shtansky D.V. Comparative study of Ti—C—Ni—Al, Ti—C—Ni—Fe, and Ti—C—Ni—Al/ Ti—C—Ni—Fe coatings produced by magnetron sputtering, electro-spark deposition, and a combined two-step process. Ceram. Int. 2018. Vol. 44. P. 7637—7646.; Subbarao E.C. The science and technology of rare earth materials. N.Y.: Acad. Press, 1980.; Ozgurluk Y., Doleker K.M., Ahlatci H., Karaoglanli A.C. Investigation of hot corrosion behavior of thermal barrier coating (TBC) systems with rare earth contents. Arabian J. Geosci. 2018. Vol. 11. Paper 267.; Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Iatsyuk I.V., Shvindina N.V., Levashov E.A., Shtansky D.V. Comparative investigation of structure, mechanical properties, and oxidation resistance of Mo—Si—B and Mo—Al—Si—B coatings. Corros. Sci. 2017. Vol. 123. P. 319—327.; Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Kudryashov A.E., Levashov E.A. Recent achievements on oxidation-resistant Cr—(Al)—Si—B, Mo—(Al)—Si—B, Zr—(Al)—Si—B coatings obtained by magnetron sputtering and pulsed electrospark deposition (Part 2). Galvanotechnik. 2018. Vol. 109 (5). P. 1044—1050.; Lavrenko V.A., Glebov L.A., Pomitkin A.P., Chuprina V.G., Protsenko T.G. High-temperature oxidation of titanium carbide in oxygen. Oxid. Met. 1975. Vol. 9. P. 171—179.; Navrotsky A., Lee W., Mielewczyk-Gryn A., Ushakov S.V., Anderko A., Wu H., Riman R.E. Thermodynamics of solid phases containing rare earth oxides. J. Chem. Thermodyn. 2015. Vol. 88. P. 126—141.; https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/1026

Availability: https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/1026
https://doi.org/10.17073/0021-3438-2019-5-67-78

Investigation of the Si–B–C–N Thin Coatings Deposited Using Magnetron Sputtering of SiBC Targets ; ИССЛЕДОВАНИЕ ТОНКИХ ПОКРЫТИЙ В СИСТЕМЕ Si–B–C–N, ПОЛУЧЕННЫХ С ПОМОЩЬЮ МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ МИШЕНЕЙ SiBC

Authors: F. V. Kiryukhantsev-Korneev, A. N. Sheveyko, E. A. Levashov, D. V. Shtansky, Ф. В. Кирюханцев-Корнеев, А. Н. Шевейко, Е. А. Левашов, Д. В. Штанский

Source: Izvestiya. Non-Ferrous Metallurgy; № 4 (2015); 55-62 ; Izvestiya Vuzov. Tsvetnaya Metallurgiya; № 4 (2015); 55-62 ; 2412-8783 ; 0021-3438

Subject Terms: кинетика окисления, Si–B–C–N coatings, magnetron sputtering, hardness, friction coefficient, heat resistance, oxidation kinetics, покрытия Si–B–C–N, магнетронное напыление, твердость, коэффициент трения, жаростойкость

File Description: application/pdf

Relation: https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/236/215; Riedel R., Kienzle A., Dressler W. et al. A silicoboron carbonitride ceramic stable to 2000 °C // Nature. 1996. Vol. 382. P. 796—798.; Feng Z., Guo Z., Biao L. et al. Preparation and Thermal Cycling Resistance of SiBCN(O) Coatings // Key Eng. Mater. 2014. Vol. 602-603. P. 393—396.; Ge K., Ye L., Han W. et al. Si(B)CN-doped carbon nanofibers with excellent oxidation resistance // Mater. Lett. 2013. Vol. 112. P. 124—128.; Hegemann D., Riedel R., Oehr C. PACVD-Derived thin films in the system Si—B—C—N // Chem. Vap. Deposition. 1999. Vol. 5. P. 61—65.; Abu Samra H., Kumar A., Xia J. et al. Development of a new generation of amorphous hard coatings based on the Si—B—C—N—O system for applications in extreme conditions // Surf. Coat. Technol. 2013. Vol. 223. P. 52—67.; Wilden J., Wank A., Bykava A. DC thermal plasma CVD synthesis of coatings from liquid single source SiBCN and SiCNTi precursors // Surf. Coat. Technol. 2005. Vol. 200. P. 612—615.; Veprek S., Karvankova P., Veprek-Heijman M.G.J. Possible role of oxygen impurities in degradation of nc-TiN/ a-Si3N4 nanocomposites // J. Vac. Sci. Technol. B. 2005. Vol. 23, № 6. P. 17—21.; He J., Zhang M., Jiang J. et al. Microstructure characterization of high-temperature, oxidation-resistant Si—B—C—N films // Thin Solid Films. 2013. Vol. 542. P. 167—173.; Čapek J., Hřeben S., Zeman P. et al. Effect of the gas mixture composition on high-temperature behavior of magnetron sputtered Si—B—C—N coatings // Surf. Coat. Technol. 2008. Vol. 203. P. 466—469.; Vishnyakov V.M., Ehiasarian A.P., Vishnyakov V.V. et al. Amorphous Boron containing silicon carbo-nitrides created by ion sputtering // Surf. Coat. Technol. 2011. Vol. 206. P. 149—154.; Choi J., Hayashi N., Kato T. et al. Mechanical properties and thermal stability of SiBCN films prepared by ion beam assisted sputter deposition // Diamond Relat. Mater. 2013. Vol. 34. P. 95—99.; Morant C., Prieto P., Hernandez M.J. et al. Factor analysis of AES sputter depth profiles of B, C and N sequentially implanted in silicon // Surf. Interface Anal. 2004. Vol. 36. P. 849—852.; Kiryukhantsev-Korneev F.V. Possibilities of Glow Discharge Optical Emission Spectroscopy in the Investigation of Coatings // Russ. J. Non-Ferr. Met. 2014. Vol. 55, № 5. P. 494—504.; Levashov E.A., Shtansky D.V., Kiryukhantsev-Korneev Ph.V. et al. Multifunctional Nanostructured Coatings: Formation, Structure, and the Uniformity of Measuring Their Mechanical and Tribological Properties // Russ. Metall. 2010. Vol. 10. P. 917—935.; Musil J., Zeman P., Baroch P. Hard Nanocomposite Coatings // Compr. Mater. Proces. 2014. Vol. 4. P. 325—353.; Pierson J.F., Billard A., Belmonte T. et al. Influence of oxygen flow rate on the structural and mechanical properties of reactively magnetron sputter-deposited Zr—B—O coatings // Thin Solid Films. 1999. Vol. 347. P. 78—84.; Shtansky D.V., Lyasotsky I.V., D’yakonova N.B. et al. Comparative investigation of Ti—Si—N films magnetron sputtered using Ti5Si3+Ti and Ti5Si3+TiN targets // Surf. Coat. Technol. 2004. Vol. 182. P. 210—220.; Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Pierson J.F., Kuptsov K.A. et al. Hard Cr—Al—Si—B—(N) coatings deposited by reactive and non-reactive magnetron sputtering of CrAlSiB target // Appl. Surf. Sci. 2014. Vol. 314. P. 104—111.; Amor S.B., Atyaoui M., Bousbih R. et al. Effect of substrate temperature on microstructure and optical properties of hydrogenated nanocrystalline Si thin films grown by plasma enhanced chemical vapor deposition // Sol. Energy. 2014. Vol. 108. P. 126—134.; Sain B., Das D. Self-assembled nc-Si/a-SiNx:H quantum dots thin films: An alternative solid-state light emitting material // J. Lumin. 2015. Vol. 158. P. 11—18.; Torchynska T.V., Casas Espinola J.L., Vergara Hernandez E. et al. Effect of the stoichiometry of Si-rich silicon nitride thin films on their photoluminescence and structural properties // Thin Solid Films. 2015. Vol. 581. P. 65—69.; Zern A., Mayer J., Janakiraman N. et al. Quantitative EFTEM study of precursor-derived Si–B–C–N ceramics // J. Eur. Ceram. Soc. 2002. Vol. 22. P. 1621—1629.; Yang Z.-H., Jia D.-Ch., Zhou Y. et al. Processing and characterization of SiB0,5C1,5N0,5 produced by mechanical alloying and subsequent spark plasma sintering // Mater. Sci. Eng. A. 2008. Vol. 488. P. 241—246.; Leyland A., Matthews A. On the significance of the H/E ratio in wear control: a nanocomposite coating approach to optimised tribological behaviour // Wear. 2000. Vol. 246. P. 1—11.; Shtansky D.V., Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Sheveiko A.N. et al. Hard tribological Ti—Cr—B—N coatings with enhanced thermal stability, corrosion- and oxidation resistance // Surf. Coat. Technol. 2007. Vol. 202. P. 861—865.; https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/236

Availability: https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/236
https://doi.org/10.17073/0021-3438-2015-4-55-62