Физико-механические характеристики многофункциональных покрытий на основе керамических матриц

Abstract

В последнее время значительное внимание ученых уделяется разработке покрытий с высокими температурными характеристиками и антифрикционными свойствами. В основе данных свойств лежит способность высокоэнтропийных материалов содержать в своём составе рефракторные металлы. В процессе их формирования образуются объекты различной функциональной значимости, что позволяет получать защитные слои с уникальными свойствами. В статье изучены физико-механические характеристики вакуумных рефракторных покрытий на основе алтинов, допированных фтором и углеродом. Нанесение покрытий AlTiN, AlTiCN, AlTiN(C,F) на стальной подложке осуществлялось на вакуумной установке УВНИПА-1-001. Для определения свойств сверхтвердых вакуумных покрытий применяли стандартные методы (микродюрометрический, скретч-анализ, метод «сидячей» капли). Определены значения удельной поверхностной энергии для композиционных покрытий на основе алтинов, сформированных на данных подложках. Показано, что формирование покрытий на основе алтинов снижает значения удельной поверхностной энергии модифицируемого стального субстрата. Установлено, что покрытия на основе алтинов, допированных фтором, углеродом и сформированных на стальной подложке, имеют значения микротвердости выше, чем у исходных покрытий алтинов. Данный эффект обусловлен увеличением концентрации активных зарядовых центров на поверхности подложки вследствие использования многокомпонентных покрытий. Увеличение количества активных зарядовых центров приводит к увеличению дисперсности фаз, содержащихся в структуре покрытия, что сказывается на микротвердости исследуемых покрытий.