Газоабразивная износостойкость пленок карбонитридов кремния и бора

В.Р. Шаяпов, В.С. Суляева, Ю.М. Румянцев, М.Н. Хомяков, М.Л. Косинова показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 13 июня 2017; Исправлена: 28 июня 2017; Принята: 03 июля 2017
Цитирование: В.Р. Шаяпов, В.С. Суляева, Ю.М. Румянцев, М.Н. Хомяков, М.Л. Косинова. Газоабразивная износостойкость пленок карбонитридов кремния и бора. Письма о материалах. 2017. Т.7. №3. С.272-277
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410‑3535‑2017‑3‑272‑277

Аннотация

Проведено исследование газоабразивной износостойкости пленок карбонитридов кремния SiCxNyHz и бора BCxNy, полученных в процессах химического осаждения из газовой фазы.Проведено исследование газоабразивной износостойкости пленок карбонитридов кремния SiCxNyHz и бора BCxNy, полученных в процессах химического осаждения из газовой фазы. Испытания на износостойкость проводились в потоке частиц песка, падающих на образец под действием силы тяжести. Для обнаружения возникших при такой обработке изменений поверхности использованы методы сканирующей электронной микроскопии, сканирующей зондовой микроскопии, эллипсометрии и спектрофотометрии. Также для интерпретации результатов газоабразивных испытаний привлечены ранее опубликованные данные по физико-химическим свойствам пленок. Плёнки SiCxNyHz получены в процессе плазмохимического осаждения из паров гексаметилдисилазана в смеси с гелием, при температуре осаждения от 100 до 800°C и давлении 0,05 мм рт. ст. Найдено, что с ростом температуры осаждения наблюдается увеличение газоабразивной износостойкости пленок, обусловленное изменением химического состава пленок в сторону твердого материала SiCxNy . Пленки BCxNy получены методом термического осаждения при пониженном давлении из паров триэтиламинборана и его смеси с аммиаком (отношение парциальных давлений 1 : 1). Температура осаждения — 700°C. Обнаружено отличие механизмов разрушения пленок, осажденных при этих составах исходной газовой смеси. Поверхность пленок, синтезированных из паров триэтиламинборана, после обработки частицами песка имеет разрушенные и уцелевшие участки, подобно пленкам SiCxNyHz. При добавлении аммиака в исходную газовую смесь поверхность обработанных пленок приобретает специфический вид с множеством царапин. Такие изменения связываются с уменьшением твердости и модуля Юнга пленок BCxNy, обусловленным увеличением содержания азота в пленках.

Ссылки (16)

1. V. I. Biryukov, V. N. Vinogradov, M. M. Martirosyan, V. N. Mihaylychev. Abrasive wear of gas production equipment. Moscow, Nedra. (1977) 207 p. (in Russian) [В. И. Бирюков, В. Н. Виноградов, М. М. Мартиросян, В. Н. Михайлычев. Абразивное изнашивание газопромыслового оборудования. М.: Недра, 1977. 207 с.].
2. Energy from the Desert: Feasability of Very Large Scale Photovoltaic Power Generation (VLS-PV) Systems. Ed. by K. Kurokawa. New-York, Earthscan. (2013) 193 p.
3. H. Niederwald, S. Laux, M. Kennedy, U. Schallenberg, A. Duparré, M. Mertin, N. Kaiser, D. Ristau. Appl. Opt. 38(16), 3610 - 3613 (1999). Crossref
4. P. H. Shipway, L. M. Hutchings. Wear. 193, 105 - 113 (1996). Crossref
5. K. Haugen, O. Kvernvold, A. Ronold, R. Sandberg. Wear. 186 - 187, 179 - 188 (1995). Crossref
6. B. A. Uryukov, G. V. Tkachenko. Powder Metall. Met. Ceram. 49, 581 - 587 (2011), [Б. А. Урюков, Г. В. Ткаченко // Порошковая металлургия. 2010. № 9 - 10. С. 111 - 118.]. Crossref
7. C. Y. Wong, Ch. Solnordal, A. Swallow, S. Wang, L. Graham, J. Wu. Wear. 276 - 277, 1 - 15 (2012). Crossref
8. E. A. Sereda, V. G. Kopchenkov. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 72(10), 53 - 56 (2010) (in Russian) [Е. А. Середа, В. Г. Копченков. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2006. Т. 72. № 10. С. 53 - 56.].
9. M. L. Kosinova, N. I. Fainer, V. S. Sulyaeva, Yu. M. Rumyantsev, F. A. Kuznetsov, E. A. Maximovskii, Z. Cao, M. Terauchi, K. Shibata, F. Satoh. Proc. Fifteenth European Conference on Chemical Vapor Deposition (EUROCVD-15). 2005 - 09, 1082 - 1087 (2005).
10. V. R. Shayapov, M. N. Khomyakov, Yu. M. Rumyantsev. Letters on materials. 4(2), 114 - 116 (2014).
11. V. R. Shayapov, Yu. M. Rumyantsev, N. I. Fainer, B. M. Ayupov. Russ. J. Phys. Chem. A. 86(11), 1714 - 1718 (2012), [В. Р. Шаяпов, Ю. М. Румянцев, Н. И. Файнер, Б. М. Аюпов // Журнал физической химии. 2012. Т. 86. № 11. С. 1841 - 1846.]. Crossref
12. V. R. Shayapov, Yu. M. Rumyantsev, P. E. Plyusnin. High Energ. Chem. 50(3), 213 - 218 (2016), [В. Р. Шаяпов, Ю. М. Румянцев, П. Е. Плюснин // Химия высоких энергий. 2016. Т. 50. № 3. С. 221 - 226.]. Crossref
13. V. R. Shayapov, M. L. Kosinova, A. P. Smirnov, E. A. Maksimovskii, B. M. Ayupov, Yu. M. Rumyantsev. Inorg. Mater. 47(3), 262 - 266 (2011), [В. Р. Шаяпов, М. Л. Косинова, А. П. Смирнов, Е. А. Максимовский, Б. М. Аюпов, Ю. М. Румянцев // Неорганические материалы. 2010. Т. 47. № 3. С. 312 - 316.]. Crossref
14. V. V. Atuchin, B. M. Ayupov, V. A. Kochubey, L. D. Pokrovsky, C. V. Ramana, Yu. M. Rumiantsev. Opt. Mater. 30(7), 1145 - 1148 (2008). Crossref
15. B. M. Ayupov, Yu. M. Rumyantsev, V. R. Shayapov. J. Surf. Invest. 4(3), 452 - 457 (2010), doi: 0.1134 / S1027451010030158. [Б. М. Аюпов, Ю. М. Румянцев, В. Р. Шаяпов // Поверхность. 2010. № 5. С. 100 - 105.].
16. B. M. Ayupov, I. A. Zarubin, V. A. Labusov, V. S. Sulyaeva, V. R. Shayapov. J. Opt. Technol. 78(6), 350 - 354 (2011), [Б. М. Аюпов, И. А. Зарубин, В. А. Лабусов, В. С. Суляева, В. Р. Шаяпов // Оптический журнал. 2011. Т. 78. № 6. С. 3 - 9.]. Crossref

Другие статьи на эту тему