Вакуумно-плазменные покрытия на основе многоэлементных нитридов

Abstract

В обзоре рассмотрен полный материаловедческий цикл «получение—структура—свойства» для нового класса вакуумно-плазменных покрытий – нитридов многоэлементных металлических высокоэнтропийных сплавов. Выполнено обобщение имеющихся результатов и анализ современного состояния получения таких покрытий, их морфологии, элементного и фазового составов, структуры, субструктуры, напряжённого состояния и функциональных свойств в зависимости от основных параметров формирования: температуры подложки при осаждении, величины потенциала смещения, подаваемого на подложку, состава газовой атмосферы. Обсуждены модели роста и возможности структурной инженерии таких покрытий с целью достижения необходимых функциональных свойств и, прежде всего, их высоких механических характеристик.

В огляді розглянуто повний матеріалознавчий цикл «одержання—структура—властивості» для нового класу вакуумно-плазмових покриттів – нітридів багатоелементних металевих високоентропійних стопів. Виконано узагальнення наявних результатів і аналіз сучасного стану одержання таких покриттів, їх морфології, елементного та фазового складів, структури, субструктури, напруженого стану і функціональних властивостей залежно від основних параметрів формування: температури підложжя при осадженні, величини потенціалу зсуву, який подається на підложжя, складу газової атмосфери. Обговорено моделі росту та можливості структурної інженерії таких покриттів з метою досягнення необхідних функціональних властивостей і, насамперед, їх високих механічних характеристик.

This review considers the complete materials science cycle of ‘fabrication—structure—properties’ for a new class of vacuum-plasma coatings–nitrides of multielement high-entropy metallic alloys. A generalization of available results and analysis of the state-of-the-art of fabrication of such coatings, their morphology, elemental and phase compositions, structure, substructure, the stressed state, and functional properties are performed, taking into account the basic parameters of formation: the substrate temperature during deposition, the magnitude of bias potential applied to the substrate, the composition of the gas atmosphere. The growth models and the possibility of structural designing of such coatings are discussed from the viewpoint of achieving the desired functional properties and, especially, high mechanical characteristics.