Багатокомпонентні наноструктурні покриття (TiAlSiY)N з надвисокою твердістю

До ріжучих інструментів та різноманітних деталей, що використовуються у металургійній промисловості та в аерокосмічній галузі останнім часом висуваються підвищені вимоги щодо їх ефективності та витривалості при експлуатації в екстремальних умовах. Вони повинні демонструвати високу твердість, стійкість до окислення, термічну стійкість, а також витримувати великі навантаження без руйнування. Для поліпшення характеристик основного матеріалу ріжучих інструментів найчастіше застосовують нанесення на його поверхню шару захисного покриття. Останнім часом у якості таких покриттів широко застосовуються системи багатокомпонентних нітридів

Багатокомпонентні наноструктурні покриття (TiAlSiY)N з надвисокою твердістю

До ріжучих інструментів та різноманітних деталей, що використовуються у металургійній промисловості та в аерокосмічній галузі останнім часом висуваються підвищені вимоги щодо їх ефективності та витривалості при експлуатації в екстремальних умовах. Вони повинні демонструвати високу твердість, стійкість до окислення, термічну стійкість, а також витримувати великі навантаження без руйнування. Для поліпшення характеристик основного матеріалу ріжучих інструментів найчастіше застосовують нанесення на його поверхню шару захисного покриття. Останнім часом у якості таких покриттів широко застосовуються системи багатокомпонентних нітридів

Інструмент або виріб з багатокомпонентним наноструктурним покриттям

Інструмент або виріб з багатокомпонентним наноструктурним покриттям, що містить сталеву основу з нанесеним на неї нітридним покриттям, який відрізняється тим, що нітридне покриття складається, принаймні з одного однофазного шару, нанесеного безпосередньо на основу, має товщину від 6 до 8 мкм та виконане із суміші титану, цирконію, гафнію, ванадію, ніобію, танталу і азоту при наступному співвідношенні компонентів, ат. %: титан 7-10, цирконій 7-16, гафній 8-12, ванадій 5-6, ніобій 8-12, тантал 4-5, азот 36-55, та імплантоване іонами Au - дозою від 1•10-17 см-2до 3•10-17 см-2 з кінетичною енергією 60 кеВ

The influence of nitrogen pressure on the fabrication of the two-phase superhard nanocomposite (TiZrNbAlYCr)N coatings

The multicomponent nitride coatings from TiZrNbAlYCr high entropy alloy (HEA) were fabricated using the vacuum-arc method. The effect of nitrogen pressure on the crystallite size, elemental and phase composition of (TiZrNbAlYCr)N coatings was investigated. A bias voltage applied to the substrate during the deposition process was −200 V. The partial nitrogen pressure was 0.05 Pa, 0.27 Pa, and 0.5 Pa. Body-centered cubic (BCC) lattice with crystallites of 15 nm in size was formed at the lowest pressure. An increase in the pressure led to the formation of the two-phase structure: BCC phase with crystallite size of 15 nm and face-centered cubic (FCC) phase with crystallite size of about 3.5 nm. The same two-phase state was found in coatings fabricated at 0.5 Pa, while the mean crystallite size was 7 nm. The maximum hardness of the deposited coatings was about 47 GPa.Crystallite

The influence of nitrogen pressure on the fabrication of the two-phase superhard nanocomposite (TiZrNbAlYCr)N coatings

The multicomponent nitride coatings from TiZrNbAlYCr high entropy alloy (HEA) were fabricated using the vacuum-arc method. The effect of nitrogen pressure on the crystallite size, elemental and phase composition of (TiZrNbAlYCr)N coatings was investigated. A bias voltage applied to the substrate during the deposition process was −200 V. The partial nitrogen pressure was 0.05 Pa, 0.27 Pa, and 0.5 Pa. Body-centered cubic (BCC) lattice with crystallites of 15 nm in size was formed at the lowest pressure. An increase in the pressure led to the formation of the two-phase structure: BCC phase with crystallite size of 15 nm and face-centered cubic (FCC) phase with crystallite size of about 3.5 nm. The same two-phase state was found in coatings fabricated at 0.5 Pa, while the mean crystallite size was 7 nm. The maximum hardness of the deposited coatings was about 47 GPa.Crystallite

MXenes—A New Class of Two-Dimensional Materials: Structure, Properties and Potential Applications

A new class of two-dimensional nanomaterials, MXenes, which are carbides/nitrides/carbonitrides of transition and refractory metals, has been critically analyzed. Since the synthesis of the first family member in 2011 by Yury Gogotsi and colleagues, MXenes have quickly become attractive for a variety of research fields due to their exceptional properties. Despite the fact that this new family of 2D materials was discovered only about ten years ago, the number of scientific publications related to MXene almost doubles every year. Thus, in 2021 alone, more than 2000 papers are expected to be published, which indicates the relevance and prospects of MXenes. The current paper critically analyzes the structural features, properties, and methods of synthesis of MXenes based on recent available research data. We demonstrate the recent trends of MXene applications in various fields, such as environmental pollution removal and water desalination, energy storage and harvesting, quantum dots, sensors, electrodes, and optical devices. We focus on the most important medical applications: photo-thermal cancer therapy, diagnostics, and antibacterial treatment. The first results on obtaining and studying the structure of high-entropy MXenes are also presented

Виріб або інструмент з багатокомпонентним нанокомпозитним покриттям

Виріб або інструмент з багатокомпонентним нанокомпозитним покриттям містить сталеву основу з нанесеним на неї нітридним покриттям, яке виконане із титану, алюмінію, хрому та азоту, і одержане методом вакуумно-дугового осадження. Нітридне покриття складається принаймні з одного двофазного шару товщиною від 6 до 12 мкм, нанесеного безпосередньо на основу, який складається з основної фази твердого розчину із гранецентрованою кубічною ґраткою, оточеної фазою з аморфною структурою. При цьому покриття додатково містить ітрій. При осадженні нанесеного на основу нітридного покриття тиск робочої атмосфери становив PN=0,67 Па, а постійний від'ємний потенціал на підкладці Un=-200 В

Інструмент або виріб з багатокомпонентним наноструктурним покриттям

Інструмент або виріб з багатокомпонентним наноструктурним покриттям, що містить сталеву основу з нанесеним на неї нітридним покриттям, який відрізняється тим, що нітридне покриття складається, принаймні з одного однофазного шару, нанесеного безпосередньо на основу, має товщину від 6 до 8 мкм та виконане із суміші титану, цирконію, гафнію, ванадію, ніобію, танталу і азоту при наступному співвідношенні компонентів, ат. %: титан 7-10, цирконій 7-16, гафній 8-12, ванадій 5-6, ніобій 8-12, тантал 4-5, азот 36-55, та імплантоване іонами Au - дозою від 1•10-17 см-2до 3•10-17 см-2 з кінетичною енергією 60 кеВ

Розробка перспективних наноструктурних багатошарових покриттів з покращеними фізико-механічними та трибологічними властивостями

В даній роботі виконано нанесення багатошарових покриттів MoN/CrN на сталеві підкладки методом вакуумно-дугового випаровування при різних умовах осадження. Проведено первинні дослідження структурного стану та фазового складу отриманих покриттів. Встановлено, що зміна потенціалу зміщення, що подається на підкладку від -20 до -150 V призводить до появи у покриттях різних структур: від кубічної (типу NaCl) до утворення твердого розчину. Також це призводить до формування в шарах покриттів переважаючої текстури з віссю [100]. Аналіз поперечних перерізів покриттів свідчить про гарну якість отриманих покриттів, що виражається в чіткій планарності шарів та їх відокремленню один від одного. Зменшення товщин біслоїв MoN та CrN, і перехід цього показника до нанометрового масштабу (порядка 35 nm) призводить до суттєвого зростання нанотвердості від 15 до 30 GPa

Імплантація іонів низьких та високих енергій у багатокомпонентні та багатошарові покриття: мікроструктура та властивості

Мета дослідження: встановлення закономірностей впливу умов осадження та дози і енергії імплантованих іонів на структурно-фазовий стан та фізикомеханічні властивості багатошарових та багатоелементних наноструктурних покриттів на основі нітридів або карбонітридів тугоплавких та перехідних металів. Предмет дослідження: структура та комплекс фізико-механічних властивостей багатокомпонентних та багатошарових наноструктурних покриттів на основі нітридів або карбонітридів перехідних та тугоплавких металів при імплантації іонами Au- різних доз та енергій