Фазообразование в системе Nb-Cu-Ti, сформированной на подложке вакуумно-дуговым плазменно-ассистированным методом

Прокопенко, Н. А. и Петрикова, Е.А. и Толкачев, О.С. и Клопотов, А.А. и Иванов, Ю.Ф. (2025) Фазообразование в системе Nb-Cu-Ti, сформированной на подложке вакуумно-дуговым плазменно-ассистированным методом. Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов (17). С. 135-147.

PDF - Опубликованная версия
6MB

Абстракт

Многослойные системы, включающие интерфейсы между различными металлами, считаются новым семейством материалов с широким спектром применений (электронные устройства, материалы для аэрокосмических и ядерных установок, где необходимы исключительные механические, электрические и термические свойства в условиях высокой деформации и высокотемпературных термоциклических воздействий). Целью настоящей работы являлось исследование элементного и фазового состава, субструктуры, механических и трибологических свойств бинарных (Nb – Cu) пленок, легированных атомами титана, сформированных на твердой подложке вакуумно-дуговым плазменно-ассистированным методом. Эксперименты по нанесению тонких пленок и покрытий проводили на ионноплазменной установке «КВИНТА», разработанной в лаборатории плазменной эмиссионной электроники ФГБУН «Институт сильноточной электроники» Сибирского отделения РАН. Показано, что в процессе образования пленки Nb – Cu легируются атомами титана, поступающими в результате диффузии из подложки (ВТ1-0). Установлено, что пленки являются слоистым двухфазным (медь и ниобий) аморфно-кристаллическим материалом. Микротвердость пленок составляет 6,8 ГПа, что кратно (более чем в 5 раз) превышает микротвердость поликристаллического ниобия; параметр износа (величина, обратная износостойкости) k = 2,2×10-5 мм3 /Н∙м, что в 24,6 раза меньше параметра износа чистой меди

Абстракт (англ.)

: Multilayer systems including interfaces between different metals are considered to be a new family of materials with a wide range of applications (electronic devices, materials for aerospace and nuclear installations, where exceptional mechanical, electrical and thermal properties are required under conditions of high deformation and high-temperature thermal cycling). The aim of this work was to study the elemental and phase composition, substructure, mechanical, and tribological properties of binary (Nb – Cu) doped with titanium atoms films formed on a solid substrate by the vacuum-arc plasma-assisted method. Experiments on the deposition of thin films and coatings were carried out on the ion-plasma setup «KVINTA» developed in the Laboratory of Plasma Emission Electronics of the Institute of High-Current Electronics of the Siberian Branch of the RAS. It is shown that during the formation of the Nb – Cu films, they are doped with titanium atoms entering as a result of diffusion from the substrate (Grade 2). It was established that the films are a layered two-phase (copper and niobium) amorphous-crystalline material. The microhardness of the films is 6,8 GPa, which is many times (more than 5 times) higher than the microhardness of polycrystalline niobium; the wear parameter (the value reciprocal of wear resistance) k = 2,2×10-5 mm3 /N∙m, which is 24,6 times less than the wear parameter of pure copper

Тип объекта:	Статья
Сведения об авторах:	Прокопенко Никита Андреевич – младший научный сотрудник лаборатории плазменной эмиссионной электроники, ФГБУН «Институт сильноточной электроники» Сибирского отделения РАН Петрикова Елизавета Алексеевна – младший научный сотрудник лаборатории плазменной эмиссионной электроники, ФГБУН «Институт сильноточной электроники» Сибирского отделения РАН Толкачев Олег Сергеевич – младший научный сотрудник лаборатории плазменной эмиссионной электроники, ФГБУН «Институт сильноточной электроники» Сибирского отделения РАН Клопотов Анатолий Анатольевич – д.ф.-м.н., профессор кафедры Прикладной механики и материаловедения ФГБОУ ВО «Томский государственный архитектурно-строительный университет» Иванов Юрий Федорович – д.ф.-м.н., главный научный сотрудник лаборатории плазменной эмиссионной электроники, ФГБУН «Институт сильноточной электроники» Сибирского отделения РАН
Ключевые слова:	система «пленка/подложка», вакуумно-дуговой плазменно-ассистированный метод, фазовый состав, дефектная субструктура, микротвердость, износостойкость
Ключевые слова (англ.):	film/substrate system, vacuum arc plasma-assisted method, phase composition, defect substructure, microhardness, wear resistance
Категории:	6 Прикладные науки. Медицина. Техника 6 Прикладные науки. Медицина. Техника > 62 Инженерное дело. Техника в целом > 621 Общее машиностроение. Ядерная техника. Электротехника. Технология машиностроения в целом
Подразделения:	Университеты > Томский государственный архитектурно-строительный университет, г. Томск
ID Code:	15569
Deposited On:	23 Июн 2026 06:08
Последнее изменение:	23 Июн 2026 06:08

Repository Staff Only: item control page