Влияние режимов нанесения наноструктурированных нитридных и карбонитридных покрытий на их структуру, оптические и электрофизические свойства - Константинов, Станислав Валерьевич; Комаров, Фадей Фадеевич; Чижов , Игорь Викторович; Зайков, Валерий Александрович; Жигулин, Дмитрий Владимирович (Журнал Белорусского государственного университета. Физика, 2024)
Методом реактивного магнетронного распыления с использованием различных режимов нанесения сформированы наноструктурированные нитридные (TiAlCuN) и карбонитридные (TiAlCuCN) покрытия. Изучены структура, морфология, оптические и электрофизические свойства полученных покрытий, такие как толщина пленки (h), средняя шероховатость (Sa), коэффициент солнечного поглощения (αs), коэффициент излучения (ε0), отношение коэффициента солнечного поглощения к коэффициенту излучения (αs/ε0), равновесная температура (Tр), коэффициент фототермического преобразования (η), поверхностное сопротивление (R□), удельное сопротивление (Rуд), плазменная длина волны (λp), концентрация электронов (N) и подвижность носителей заряда (μ). Установлено, что данные покрытия являются электропроводящими. Введение углерода в состав покрытия TiAlCuN приводит к измельчению его структуры, формированию преимущественно глобулярной морфологии, делая материал более однородным по поверхности и глубине. Покрытия, нанесенные с использованием мишени, состоящей из 46 ат. % Ti, 46 ат. % Al, 8 ат. % Cu, имеют бóльшие коэффициент солнечного поглощения (на 32 %), коэффициент излучения (на 69 %) и коэффициент фототермического преобразования (на 31 %), меньшие отношение коэффициента солнечного поглощения к коэффициенту излучения (на 21 %) и равновесную температуру (на 50 %), чем образцы, полученные посредством распыления мишени, включающей 69 ат. % Ti, 23 ат. % Al, 8 ат. % Cu. Установлено, что добавление меди в состав нитрида TiAlN при оптимальных условиях нанесения приводит к уменьшению удельного сопротивления покрытия TiAlCuN в 4,0 –7,5 раза по сравнению с таковым покрытия TiAlN. Полученные наноструктурированные покрытия TiAlCuN и TiAlCuCN перспективны для использования в качестве терморегулирующих покрытий для корпуса, систем и устройств малых космических аппаратов.
Keywords: реактивное магнетронное распыление; наноструктурированные покрытия TiAlCuN и TiAlCuCN; оптические свойства; электрофизические свойства; космическое материаловедение