Thermal Cycle Durability of Heat-Shielding Coatings on the Basis of Zr-Y-O/Si-Al-N under Ion Treatment of Copper Substrates

Abstract

By pulse magnetron deposition method the heat-shielding coatings on the basis of Zr-Y-O/ Si-Al-N layers on copper substrate are formed. Surface layer of copper substrate was treatment by the Zr+ions. Structure-phase states were investigated by TEM, SEM, X-ray and SIMS. Thermal cycle durability of coatings is defined.

СТРУКТУРА И СОСТАВ ТРЕХСЛОЙНЫХ ПОКРЫТИЙ AlSiN+Ni+AlSiN, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ

“…Покрытие осаждали на полированные до шероховатости R a = 0,08 мкм подложки из нержавеющей стали 08Х18Н10Т. При этом первым на подложку наносили слой на основе нитрида Al-Si-N, который обладал высокой адгезией к поверхности подложки, затем наносили слой никеля и далее третий -слой Al-Si-N. Известно, что нитридная керамика Al-Si-N характеризуются повышенной устойчивостью к растрескиванию и высокой термостабильностью [1], твердостью [2] и износостойкостью [3], поэтому введение в многослойное покрытие слоев этого материала позволит придать покрытиям высокие трибомеханические свойства [4] Электронномикроскопические картины покрытия, полученные с помощью исследования фольг на приборе, приготовленных из поперечного сечения образцов с покрытием, указывают на столбчатую кристаллическую структуру каждого из слоев. Хорошо визуализируется мелкокристаллическая структура у никелевого слоя с размерами кристаллитов от 100 нм до 0,5 мкм, длина кристаллитов распространяется на всю толщину слоя до 1,5мкм.…”

MNOGOSLOYNYE POKRYTIYa S POVYShENNOY KORROZIONNOY STOYKOST''Yu, POLUChENNYE METODOM MAGNETRONNOGO OSAZhDENIYa

“…При этом первым на подложку наносили слой на основе нитрида Al-Si-N, который обладал более высокой адгезией к поверхности подложки по сравнению со слоем на основе оксида Al-Si-O. Известно, что нитридная керамика Al-Si-N характеризуются повышенной устойчивостью к растрескиванию и высокой термостабильностью [1], твердостью [2] и износостойкостью [3], поэтому введение в многослойное покрытие слоев этого материала позволит придать покрытиям высокие трибомеханические свойства [4], тогда как при введении оксидных прослоек на основе Al-Si-O можно ожидать усиления коррозионной стойкости покрытия [5].…”

The Effect of Fluence on the Penetration Depth of Copper to Titanium Substrate Under Ion Treatment

“…Pre-ion nanostructuring of a metal substrate can be a promising way to increase adhesion strength of heatshielding coatings [1,2]. We have shown that bombardment of a copper substrate by intensive ion beams of metals with the energy of 3 keV can lead to increased adhesion and crush the structure of the nanocomposite Si−Al−N coatings [3].…”