EN

Сверхтвердые тонкопленочные покрытия на основе ВАМ материалов

ВАМ: борид алюминия – магния (AlMgB14)
Назначение
Упрочняющие покрытия для режущих инструментов, деталей, испытывающих на себе повышенное трение. Основной метод получения: импульсное лазерное осаждение (PLD) – лабораторный метод, поверхностная твердость по Виккерсу 51 ГПа [1].
Преимущества
  • Высокая поверхностная твёрдость по шкале Виккерса более 50 ГПа;
  • Чрезвычайно низкий коэффициент трения: 0.04–0.05 (у тефлона 0,1);
  • Высокий индекс пластичности H/E по отношению к другим сверхтвёрдым материалам: 0.14;
  • Покрытия на основе BAM – рентгеноаморфны, имеют малую шероховатость поверхности Rmn ~1нм;
  • Основной конкурент – покрытия на основе TiN и его производные (TiAlN, TiCN, TiBN – H до 42 ГПа)
Новизна
Изготовление сверхтвёрдых покрытий на основе плёнок ВАМ, методом RF магнетронного распыления - промышленным методом воспроизводимым в рамках производственных предприятий. Совокупность параметров (плотность мощности на мишени, дистанции, давления рабочего газа, время напыления) позволяет получить покрытия требуемого стехиометрического состава, твердости и износостойкости.
Результаты
Инструментальное индентирование рассмотренных образцов максимальных нагрузках 10‑20 мН показало твердость 34.3‑36.6 ГПа, модуль упругости при индентировании составляет 229‑259 ГПа, индекс пластичности достигает значения 0.14 и выше, что схоже с результатами в работе [2].  При малых нагрузках (менее 5 мН), твердость превышает 60ГПа.
Стадия разработки
Проект, опытный образец покрытия на кремнии


[1]  Tian Y, Bastawros A F, Lo C C H, Constant A P, Russell A M and Cook B A 2003 Superhard self-lubricating AlMgB14 films for microelectromechanical devices Appl. Phys. Lett. 83 2781 
[2] Grishin A M, Khartsev S I, Böhlmark J and Ahlgren M 2014 Ultra-hard AlMgB14 coatings fabricated by RF magnetron sputtering from a stoichiometric target Pis’ma v ZhETF 100 766–73 

Все проекты и разработки


ФГБОУ ВО "Петрозаводский государственный университет"
пр. Ленина, 33, г. Петрозаводск, Карелия, Россия, 185910
тел.: +7 (8142) 71-10-01, факс: +7 (8142) 71-10-00
e-mail: rectorat@petrsu.ru, office@petrsu.ru
https://www.petrsu.ru/
Управление по инновационно-
производственной деятельности

пр. Ленина, 31, г. Петрозаводск
тел.: +7 (8142) 71-32-56
e-mail: oder@petrsu.ru