Влияние режимов магнетронного распыления на свойства защитных покрытий Ti-Al-Ta-N
Дербин А.Ю.1, Шугуров А.Р.1, Кузьминов Е.Д.1, Панин А.В.1
1Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, Россия

Email: derbinalexei@yandex.ru
Поступила в редакцию: 28 января 2025 г.
В окончательной редакции: 12 марта 2025 г.
Принята к печати: 27 марта 2025 г.
Выставление онлайн: 14 июля 2025 г.
Проведен сравнительный анализ покрытий Ti-Al-Ta-N, полученных с использованием методов сильноточного импульсного магнетронного распыления и магнетронного распыления при постоянном токе. Показано, что использование комбинированного режима напыления позволило существенно увеличить скорость осаждения. Исследовано влияние режимов осаждения и многослойной архитектуры данных покрытий на их механические и трибологические характеристики, а также стойкость к окислению. Установлено, что оптимизация архитектуры многослойных покрытий Ti-Al-Ta-N позволяет повысить их твердость и износостойкость. При этом ее изменение практически не влияет на стойкость данных покрытий к окислению. Ключевые слова: покрытия Ti-Al-Ta-N, магнетронное распыление, механические свойства, стойкость к окислению. DOI: 10.21883/0000000000
- D.G. Sangiovanni, V. Chirita, L. Hultman. Thin Solid Films, 520, 4080 (2012). DOI: 10.1016/j.tsf.2012.01.030
- R. Rachbauer, D. Holec, P.H. Mayrhofer. Surf. Coat. Technol., 211, 98 (2012). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2011.07.009
- S.V. Eremeev, A.R. Shugurov. Surf. Coat. Technol., 395, 125803 (2020). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2020.125802
- M. Mikula, M. Truchly, D.G. Sangiovanni, D. Plasienka, T. Roch, M. Gregor, P. Durina, M. Janik, P. Kus. J. Vac. Sci. Technol. A, 35 (6), 060602 (2017). DOI: 10.1116/1.4997431
- W.M. Seidl, M. Bartosik, S. Kolozsvari, H. Bolvardi, P.H. Mayrhofer. Vacuum, 150, 24 (2018). DOI: 10.1016/j.vacuum.2018.01.028
- A.R. Shugurov, E.D. Kuzminov, A.M. Kasterov, A.V. Panin, A.I. Dmitriev. Surf. Coat. Technol., 382, 125219 (2020). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2019.125219
- R. Hollerweger, H. Riedl, J. Paulitsch, M. Arndt, R. Rachbauer, P. Polcik, S. Primig, P.H. Mayrhofer. Surf. Coat. Technol., 257, 78 (2014). DOI: 10.1016/J.SURFCOAT.2014.02.067
- M. Pfeiler, C. Scheu, H. Hutter, J. Schnoller, C. Michotte, C. Mitterer, M. Kathrein. J. Vac. Sci. Technol. A, 27, 554 (2009). DOI: 10.1116/1.3119671
- C.M. Koller, S.A. Glatz, H. Riedl, S. Kolozsvari, P. Polcik, H. Bolvardi, P.H. Mayrhofer. Surf. Coat. Technol., 385, 125355 (2020). DOI: 10.1016/J.SURFCOAT.2020.125355
- X. Sui, G. Li, C. Jiang, H. Yu, K. Wang, Q. Wang. Int. J. Refract. Met. Hard Mater., 58, 152 (2016). DOI: 10.1016/j.ijrmhm.2016.04.014
- E. Contreras Romero, J. Corti nez Osorio, R. Talamantes Soto, A. Hurtado Maci as, M. Gomez Botero. Surf. Coat. Technol., 377, 124875 (2019). DOI: 10.1016/J.SURFCOAT.2019.07.086
- Y. Choi, S. Jeon, J.M. Seok, S.H. Gyoo, H.H. Chun, Y. Lee, H. Lee. Appl. Surf. Sci., 258, 8752 (2012). DOI: 10.1016/j.apsusc.2012.05.086
- W. Lu, G. Li, X. Li, S. Liu, J. Deng, Q. Wang. Ceram. Int., 50, 920 (2024). DOI: 10.1016/j.ceramint.2023.10.177
- W. Wang, G. Zhang, C. Wang, T. Wang, Y. Zhang, T. Xin. J. Alloys Compd., 946, 169385 (2023). DOI: 10.1016/j.jallcom.2023.169385
- A.D. Korotaev, A.N. Tyumentsev. Phys. Mesomech., 26, 137 (2023). DOI: 10.1134/S1029959923020030
- A.R. Shugurov, A.Y. Derbin, E.D. Kuzminov. Vacuum, 230, 113636 (2024). DOI: 10.1016/j.vacuum.2024.113636
- A. Anders. J. Appl. Phys., 121 (171101), 1 (2017). DOI: 10.1063/1.4978350
- G. Greczynski, S. Mraz, J.M. Schneider, L. Hultman. J. Appl. Phys., 127, 180901 (2020). DOI: 10.1063/1.5141342
- P. Scherrer. GG-Nachrichten, 2, 98 (1918)
- G.G. Stoney. Proc. R. Soc. Lond. Ser. A., 82, 172 (1909). DOI: 10.1098/rspa.1909.0021
- G.T.P. Azar, D. Er, M. Urgen. Surf. Coat. Technol., 350, 1050 (2018). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2018.02.066
- H. Mei, J.C. Ding, X. Xiao, Q. Luo, R. Wang, Q. Zhang, W. Gong, Q. Wang. Surf. Coat. Technol., 405, 126514 (2021). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2020.126514
- J.P. Zhao, X. Wang, Z.Y. Chen, S.Q. Yang, T.S. Shi, X.H. Liu. J. Phys. D: Appl. Phys., 30, 5 (1997). DOI: 10.1088/0022-3727/30/1/002
- I. Petrov, L. Hultman, J.-E. Sundgren, J.E. Greene. J. Vac. Sci. Technol. A, 10, 265 (1992). DOI: 10.1116/1.578074
- C.-H. Ma, J.-H. Huang, H. Chen. Thin Solid Films, 446, 184 (2004). DOI: 10.1016/j.tsf.2003.09.063
- N.F.L. Dias, A.L. Meijer, D. Biermann, W. Tillmann. Surf. Coat. Technol., 487, 130987 (2024). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2024.130987
- A. Leyland, A. Matthews. Wear, 246, 1 (2000). DOI: 10.1016/S0043-1648(00)00488-9
- J. Musil, F. Kunc, H. Zeman, H. Polakova. Surf. Coat. Technol., 154, 304 (2002). DOI: 10.1016/S0257-8972(01)01714-5
- V. Khetan, N. Valle, D. Duday, C. Michotte, M.-P. Delplancke-Ogletree, P. Choquet. ACS Appl. Mater. Interfaces, 6, 4115 (2014). DOI: 10.1021/am405727p
- A.R. Shugurov, A.V. Panin, A.M. Kasterov. Surf. Coat. Technol., 421, 127488 (2021). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2021.127488