Формирование нанокристаллических ti-cu-n-покрытий в плазме дуговых разрядов низкого давления

В первом диапазоне давлений от 6,6103 до 6102 Па имеет место значительное превышение потока частиц молибдена (JMo), поступающего на подложку, в сравнении с потоком частиц азота. Центров адсорбции на фронте осаждения, в качестве которых выступают атомы молибдена, в этом случае намного больше, чем частиц азота, бомбардирующих поверхность. Практически все активные частицы азота будут переходить в объем металлического молибдена с образованием пересыщенных твердых растворов внедрения.

Перевод материала в нанокристаллическое состояние ведет к значительному улучшению эксплуатационных характеристик изделий, выполненных из него. Особый интерес представляют тонкие наноструктурные покрытия, полученные в вакууме различными методами физического парового осаждения (PVD), а именно, реактивным магнетронным распылением и электродуговым осаждением. Формируясь в результате распыления материала катода в газовой среде, покрытия приобретают нанокристаллическую структуру и повышенные эксплуатационные характеристики в результате добавления в состав катода легирующего элемента, который способствует ограничению роста кристаллитов основного материала покрытий при коалесцепции зародышей кристаллизации.

Как показано в многочисленных публикациях за последние 15 лет, вследствие структурных преобразований нанокристаллическис покрытия типа Ti-Al-N, Ti-Si-N и Ti-Cu-N приобретают высокие (более 40 ГПа) твердость, теплостойкость и износостойкость; низкие пористость и коэффициент трения скольжения.

Смешанная многокомпонентная плазма дуговых разрядов по аналогии с плазмой реактивного магнетронного распыления многокомпонентных мишеней представляет уникальный физический инструмент для структурного преобразования морфологии покрытий с целью придания им нанокристаллического (псевдоаморфного) состояния.