Logo BSU

Пожалуйста, используйте этот идентификатор, чтобы цитировать или ссылаться на этот документ: https://elib.bsu.by/handle/123456789/323146
Заглавие документа: OPTICAL AND ELECTROPHYSICAL PROPERTIES OF NITRIDE TiAlSiN AND CARBONITRIDE TiAlSiCN COATINGS: INFLUENCE OF REACTIVE MAGNETRON DEPOSITION REGIMES
Другое заглавие: ОПТИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙCТВА НИТРИДНЫХ TiAlSiN И КАРБОНИТРИДНЫХ TiAlSiCN ПОКРЫТИЙ: ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ РЕАКТИВНОГО МАГНЕТРОННОГО НАНЕСЕНИЯ
Авторы: Konstantinov, S.V.
Komarov, F.F.
Chizhov, I.V.
Zaikov, V.A.
Дата публикации: 2024
Издатель: Belaruskaya Navuka
Библиографическое описание источника: Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus Physics and Mathematics Series. 2024 Jul 10;60(2):162–76.
Аннотация: The development of thin-film thermal control coatings for small spacecraft is relevant. Coatings based on titanium nitride are capable of functioning in unfavorable conditions of near and deep space, due to their high resistance to the irradiation by high-energy particles. Using the reactive magnetron sputtering method, the nanostructured TiAlSiN and TiAlSiCN coatings were formed on the substrates of silicon oxide (SiO2), glass-ceramic CT-1 and single-crystalline silicon (Si(100)). A study of the electrophysical and optical properties of the formed coatings was carried out. The deposited coatings demonstrate a good reflectivity in the infrared range of spectrum (700–2000 nm), what is important for reducing the overheating of the spacecraft (SC) under the influence of the direct sunlight. In the visible range of spectrum (400–700 nm), a low level of total Rtotal reflection is observed. This is promising for satellites designed to observe the Earth’s surface. The values of solar absorption coefficients αs, emissivity coefficients ε0, ratios αs/ε0, as well as the equilibrium temperature Tр for the samples under study were obtained. The values of resistivity ρ and surface resistance R⃞, electron concentration N and electron mobility μ were determined. It has been discovered that TiAlSiN, TiAlSiCN films are electrically conductive: ρTiAlSiN = (92÷4260) ∙ 10–7 Ω ∙ m, ρTiAlSiCN = (51÷2360) ∙ 10–7 Ω ∙ m. It has been found that adding carbon to the coating composition reduces the resistance. The obtained nanostructured coatings of TiAlSiN nitride and TiAlSiCN carbonitride can be used as temperature control coatings for small spacecrafts.
Аннотация (на другом языке): Актуальной является разработка тонкопленочных терморегулирующих покрытий для малых космических аппаратов. Покрытия на основе нитрида титана, в силу своей высокой устойчивости к облучению высокоэнергетическими частицами и термоциклированию, способны функционировать в неблагоприятных условиях ближнего и дальнего космоса. Методом реактивного магнетронного распыления сформированы наноструктурированные покрытия TiAlSiN, TiAlSiCN на подложках из оксида кремния SiO2, ситалла CT-1 и монокристаллического кремния Si(100). Проведено исследование электрофизических и оптических свойств сформированных покрытий. Покрытия демонстрируют хорошую отражательную способность в инфракрасном диапазоне спектра (700–2000 нм), что важно для снижения нагрева космического аппарата (КА) под воздействием прямых солнечных лучей. В видимом диапазоне (400–700 нм) наблюдается низкий уровень суммарного Rсумм отражения. Это перспективно для спутников, предназначенных для наблюдений поверхности Земли. Получены значения коэффициентов солнечного поглощения αs и коэффициентов переизлучения ε0, отношения αs/ε0, а также равновесной температуры Tр для исследуемых образцов. Определены величины удельного Rуд и поверхностного R электросопротивления, концентрации электронов N и подвижности электронов μ. Установлено, что пленки TiAlSiN, TiAlSiCN являются электропроводящими: Rуд TiAlSiN = (92÷4260) ∙ 10 –7 Ом ∙ м, Rуд TiAlSiCN = (51÷2360) ∙ 10 –7 Ом ∙ м. Обнаружено, что добавление углерода в состав покрытия снижает их электросопротивление. Полученные наноструктурированные покрытия нитрида TiAlSiN и карбонитрида TiAlSiCN представляют интерес для использования их в качестве структурных элементов терморегулирующих систем для малых космических аппаратов. Ключевые слова: наноструктурированные покрытия TiAlSiN и TiAlSiCN, удельное электросопротивление покрытий, оптические свойства, реактивное магнетронное напыление, космическое материаловедение
URI документа: https://elib.bsu.by/handle/123456789/323146
DOI документа: 10.29235/1561-2430-2024-60-2-162-176
Scopus идентификатор документа: 85198722111
Лицензия: info:eu-repo/semantics/openAccess
Располагается в коллекциях:Статьи

Полный текст документа:
Файл Описание РазмерФормат 
783-1648-1-SM.pdf3,31 MBAdobe PDFОткрыть
Показать полное описание документа Статистика Google Scholar



Все документы в Электронной библиотеке защищены авторским правом, все права сохранены.