Износостойкие покрытия на керамическом инструменте

28-03-2024

+++Физико-химические основы+++

---газофазного осаждения тугоплавких нитридов---

Физико-химические основы газофазного осаждения тугоплавких нитридов и карбидов наиболее полно изложены в работе. Там же приведены результаты термодинамического анализа систем и изучение кинетики осаждения, что необходимо для прогнозирования

условий получения осадков требуемого состава и структуры.

Большие разбавления вещества в газовой фазе или пониженные давления процесса применяются для обеспечения интенсивного образования конденсированной фазы именно на поверхности осаждения и исключения образования ее в объеме реактора. Эти методы наиболее интенсивно разрабатываются в последнее время и могут быть разделены на три основные группы.

Ионная имплантация осуществляется бомбардировкой поверхности материала ионами с энергией порядка 103—104 эВ, приводящей к изменению структуры поверхностного слоя и в ряде случаев его химического состава, т. е. покрытия. Преимуществом таких покрытий является однородность даже на изделиях сложной формы, прочное сцепление с подложкой, высокая плотность. Метод позволяет при использовании соответствующих плазмообразующих газов или паров осаждать различные соединения, например, TiN, TiC, WC, TaN, Si3N4. Ионную имплантацию применяют для получения многослойных покрытий на режущем инструменте, содержащих кроме карбидов, нитридов и карбонитридов Ti, Zr, Hf, их сплавов и соединений, также Si3N4 и А1А.

Физическое осаждение из паровой фазы — совокупность методов, использующих различные способы нагрева источника или других физических воздействий для перевода вещества из твердого состояния в пар с последующим осаждением (конденсацией) на подложке без химического взаимодействия с ней или химических реакций в паровой фазе. Испарение мишеней производится пропусканием тока, индукционным нагревом, лазером, электронным лучом, различными приемами ионно-плазменного воздействия (диодное и магнетронное распыление).