Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2021, выпуск 1 » Статья стр. 145
<<<>>>
Влияние толщины гидрогенизированных углеродных пленок, легированных кремнием и кислородом, на свойства их поверхности
DOI: 10.21883/JTF.2021.01.50287.204-20
Переводная версия: 10.1134/S1063784221010096
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, грант Президента Российской Федерации, МК-1234.2020.8
Российский научный фонд, Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами, 19-19-00186
Гренадёров А.С. 1, Соловьев А.А.1, Оскомов К.В. 1
1Институт сильноточной электроники СО РАН, Томск, Россия
Email: 1711Sasha@mail.ru
Поступила в редакцию: 15 июня 2020 г.
В окончательной редакции: 15 июля 2020 г.
Принята к печати: 21 июля 2020 г.
Выставление онлайн: 11 сентября 2020 г.
PDF версия
Получены гидрогенизированные углеродные пленки, легированные кремнием (11.9±0.4 at.%) и кислородом (1.7±0.1 at.%), толщиной 0.5-7 μm на подложках из титана марки ВТ6 и кремния в плазме несамостоятельного дугового разряда с накаленным катодом. Исследована зависимость твердости, внутренних напряжений, морфологии поверхности, смачиваемости, а также поверхностного потенциала полученных пленок от их толщины. Показано, что увеличение толщины пленки способствует повышению допустимой нагрузки на материал и его твердости. При этом пленки обладают низкими внутренними напряжениями (менее 600 MPa), а краевой угол смачивания с водой составляет 75-80o. Установлено, что увеличение толщины пленки приводит к повышению отрицательного поверхностного потенциала от 50 до 670 mV. Ключевые слова: алмазоподобный углерод, a-C : H : SiOx-пленки, твердость, внутренние напряжения, поверхностный потенциал.
  1. Xiaokai An, Zhongzhen Wu, Liangliang Liu, Tielei Shao, Shu Xiao, Suihan Cui, Hai Lin, Ricky K.Y. Fu, Xiubo Tian, Paul K. Chu, Feng Pan. Surf. Coat. Tech., 365, 152 (2019). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2018.08.099
  2. C.W. Zou, H.J. Wang, L. Feng, S.W. Xue. Appl. Surf. Sci., 286, 137 (2013). DOI: 10.1016/j.apsusc.2013.09.036
  3. D.C. Sutton, G. Limbert, D. Stewart, R.J.K. Wood. Friction, 1 (3), 210 (2013). DOI: 10.1007/s40544-013-0023-1
  4. R. Paul, S. Bhattacharyya, R. Bhar, A. Pal. Appl. Surf. Sci., 257, 10451 (2011). DOI: 10.1016/j.apsusc.2011.06.144
  5. W. Yue, X. Gao, C. Wang, Z. Fu, X. Yu, J. Liu. Mater. Lett., 73, 202 (2012). DOI: 10.1016/j.matlet.2012.01.044
  6. Xiaowei Li, Pelling Ke, Aiying Wang. AIP Advanced, 5, 017111-1 (2015). DOI: 10.1063/1.4905788
  7. Heon Woong Choi, Reinhold H. Dauskardt, Seung-Cheol Lee, Kwang-Ryeol Lee, Kyu Hwan Oh. Diam. Relat. Mater., 17, 252 (2008). DOI: 10.1016/j.diamond.2007.12.034
  8. K.-R. Lee, K.Y. Eun, I. Kim, J. Kim. Thin Solid Films, 377--378, 261 (2000). DOI: 10.1016/S0040-6090(00)01429-2
  9. Abdul Wasy Zia, Zhifeng Zhou, Po Wan Shum, Lawrence Kwok Yan Li. Surf. Coat. Tech., 320, 118 (2017). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2017.01.089
  10. P.A. Karaseov, O.A. Podsvirov, K.V. Karabeshkin, A.Ya. Vinogradov, A. Azarov, A.I. Titov, A.S. Smirnov. Nucl. Inst. Meth. Phys. Res. B, 268, 3107 (2010). DOI: 10.1016/j.nimb.2010.05.063
  11. M. Shiureviciute, J. Laurikaitiene, D. Adliene, L. Augulis, Z. Rutkuniene, A. Jotautis. Vacuum, 83, s159 (2009). DOI: 10.1016/j.vacuum.2009.01.052
  12. K. Koshigan, F. Mangolini, J.B. McClimon, B. Vacher, S. Bec, R.W. Carpick, J. Fontaine. Carbon, 93, 851 (2015). DOI: 10.1016/j.carbon.2015.06.004
  13. D. Bociaga, A. Sobczyk-Guzenda, W. Szymanski, A. Jedrzejczak, A. Jastrzebska, A. Olejnik, K. Jastrzebski. Appl. Surf. Sci., 417, 23 (2017). DOI: 10.1016/j.apsusc.2017.03.223
  14. D. Bociaga, M. Kaminska, A. Sobczyk-Guzenda, K. Jastrzebska, L. Swiatek, A. Olejnik. Diam. Relat. Mater., 67, 41 (2016). DOI: 10.1016/j.diamond.2016.01.025
  15. A. Bendavid, P.J. Martin, C. Comte, E.W. Preston, A.J. Haq, F.S. Magdon Ismail, R.K. Singh. Diam. Relat. Mater., 16, 1616 (2007). DOI: 10.1016/j.diamond.2007.02.006
  16. N. Kumar, S.A. Barve, S.S. Chopade, K. Rajib, N. Chand, D. Sitaram, A.K. Tyagi, D.S. Patil. Trib. Inter., 84, 124 (2015). DOI: 10.1016/j.triboint.2014.12.001
  17. D. Batory, A. Jedrzejczak, W. Szymanski, P. Niedzielski, M. Fijalkowski, P. Louda, I. Kotela, M. Hromadka, J. Musil. Thin Solid Films, 590, 299 (2015). DOI: 10.1016/j.tsf.2015.08.017
  18. A.S. Grenadyorov, K.V. Oskomov, N.F. Kovsharov, A.A. Solovyev. J. Phys.: Conf. Ser., 1115, 042046 (2018). DOI: 10.1088/1742-6596/1115/4/042046
  19. A.S. Grenadyorov, А.А. Solovyev, K.V. Oskomov, V.O. Oskirko. J. Vac. Sci. Tech. A, 37 (6), 061512 (2019). DOI: 10.1116/1.5118852
  20. F.F. Conde, J.A.A. Diaz, G.F. da Silva, A.P. Tschiptschin. Mater. Res., 22 (2), e20180499 (2019). DOI: 10.1590/1980-5373-mr-2018-0499
  21. S. Meskinis, S. Tamulevicius, V. Kopustinskas, M. Andruleviv cius, A. Guobiene, R. Gudaitis, I. Liutviniene. Thin Solid Films, 515 (19), 7615 (2007). DOI: 10.1016/j.tsf.2006.11.089
  22. E.V. Zavedeev, O.S. Zilova, A.D. Barinov, M.L. Shupegin, N.R. Arutyunyan, B. Jaeggi, B. Neuenschwander, S.M. Pimenov. Diam. Relat. Mater., 74, 45 (2017). DOI: 10.1016/j.diamond.2017.02.003
  23. И.А. Хлусов, В.Ф. Пичугин, Э.А. Гостищев, Ю.П. Шаркеев, Р.А. Сурменев, М.А. Сурменева, Е.В. Легостаева, М.В. Чайкина, М.В. Дворниченко, Н.С. Морозова. Бюллетень сибирской медицины, 10 (3), 72 (2011). [I.A. Khlusov, V.F. Pichugin, E.A. Gostischev, Y.P. Sharkeyev, R.A. Surmenev, M.A. Surmeneva, Y.V. Legostayeva, M.V. Chaikina, M.V. Dvornichenko, N.S. Morozova. Bull. Siber. Med., 10 (3), 72 (2011). DOI: 10.20538/1682-0363-2011-3-72-81]
  24. M. Zhao, B. Song, J. Pu, T. Wada, B. Reid, G. Tai, F. Wang, A. Guo, P. Walczysko, Yu Gu, T. Sasaki, A. Suzuki, J.V. Forrester, H.R. Bourne, P. Devreotes, C. Mccaig, J.M. Penninger. Nature, 442 (7101), 457 (2006). DOI: 10.1038/nature04925
  25. О.В. Бондарь, Д.В. Сайфуллина, И.И. Мавлютова, Т.И. Абдуллин. Acta Naturae, 4 (12), 80 (2012)
  26. В.П. Ротштейн, Р. Гюнцель, А.Б. Марков, Д.И. Проскуровский, М.Т. Фам, Э. Рихтер, В.А. Шулов. Физика и химия обработки материалов, 1, 62 (2006)
  27. J.B. Cai, X.L. Wang, W.Q. Bai, X.Y. Zhao, T.Q. Wang, J.P. Tu. Applied Surface Science, 279, 450 (2013). DOI: 10.1016/j.apsusc.2013.04.136
  28. W.C. Oliver, G.M. Pharr. J. Mater. Res., 19 (1), 3 (2004). DOI: 10.1557/jmr.2004.19.1.3
  29. V.A. Novikov, D.V. Grigoryev, A.V. Voitsekhovskii, S.A. Dvoretsky, N.N. Mikhailov. J. Surf. Inv.: X-ray, Synch. Neutr. Tech., 10 (5), 1096 (2016). DOI: 10.1134/S1027451016050372
  30. X.L. Peng, Z.H. Barber, T.W. Clyne. Surf. Coat. Technol., 138, 23 (2001). DOI: 10.1016/S0257-8972(00)01139-7
  31. A.S. Grenadyorov, A.A. Solovyev, K.V. Oskomov, S.A. Onischenko, A.M. Chernyavskiy, M.O. Zhulkov, V.V. Kaichev. Surf. Coat. Tech., 381, 125113 (2020). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2019.125113
  32. A.S. Grenadyorov, A.A. Solovyev, K.V. Oskomov, V.S. Sypchenko. Surf. Coat. Tech., 349, 547 (2018). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2018.06.019
  33. A.A. Ogwu, T.I.T. Okpalugo, J.A.D. McLaughlin. AIP ADVANCES, 2 (3), 032128 (2012). DOI: 10.1063/1.4742852
  34. А.Р. Шугуров, А.В. Панин, К.В. Оскомов. ФТТ, 50 (6), 1007 (2008). [A.R. Shugurov, A.V. Panin, K.V. Oskomov. Physics Solid State, 50 (6), 1050 (2008). DOI: 10.1134/S1063783408060097]

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme