Радиационная стойкость наноструктурированных покрытий TiCrN

Abstract

Методом сепарируемого вакуумно-дугового осаждения сформированы наноструктурированные покрытия Ti_xCr_1-xN различных составов 0,58 ≤ <i>x</i> ≤ 0,8 на подложках из нержавеющей стали 12Х17 и монокристаллического кремния. Изучен элементный состав методом спектрометрии резерфордовского обратного рассеяния ионов гелия, структурно-фазовое состояние и морфология методами рентгеновской дифракции, оптической и сканирующей электронной микроскопии, проведены трибомеханические испытания исходных покрытий. Проведено исследование радиационной стойкости наноструктурированных покрытий Ti_xCr_1-xN 0,58 ≤ <i>x</i> ≤ 0,8 при облучении ионами He⁺с энергией 500 кэВ в диапазоне флюенсов 5·10¹⁶-3·10¹⁷ ион/см². Установлено, что покрытия Ti_xCr_1-xN 0,58 ≤ <i>x</i> ≤ 0,8 выдерживают облучение без существенных изменений структуры до флюенса 2·10¹⁷ ион/см², при котором начинается частичный флекинг (отшелушивание) покрытий до глубины среднего проективного пробега ионов гелия. Обнаружено уменьшение среднего размера кристаллитов покрытий и уменьшение периода кристаллической решетки покрытий после облучения. Установлено уменьшение микротвердости покрытий Ti_xCr_1-xN всех составов после облучения.