ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНО-ФАЗОВОГО СОСТОЯНИЯ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ПОКРЫТИЙ ДИОКСИДА ТИТАНА, СИНТЕЗИРОВАННЫХ МЕТОДОМ РЕАКТИВНОГО МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ
https://doi.org/10.52676/1729-7885-2020-2-21-25
Аннотация
В работе представлены результаты исследования влияния соотношения реактивных газов N2 и O2 на структурно-фазовое состояние и механические свойства азотсодержащих покрытий диоксида титана, полученных методом реактивного магнетронного распыления на поверхности нержавеющей стали12Х18Н10Т. По результатам рентгенофазового анализа покрытия содержат диоксид титана в форме анатаза, рутил и небольшое содержание брукита. Установлено, что с ростом содержания азота в рабочей атмосфере объемная доля анатаза и рутила растет. Увеличение содержание азота в газовой атмосфере приводит к образованию квазиоднородной текстуры поверхности с менее выраженной блочной структурой. На основе результатов наноиндентирования можно предположить, что образование квазиоднородной текстуры может послужить причиной снижения физико-механических параметров покрытий. Установлено, что структура, фазовый состав и механические свойства покрытий зависят от величины соотношения газов N2/O2 в режиме отрицательного смещения (Uсм= −150 В).
Об авторах
Д. М. Аубакирова
Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева
Казахстан
Казахстан
Усть-Каменогорск
В. Ф. Пичугин
Томский политехнический университет
Россия
Россия
Томск
Н. К. Ердыбаева
Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева
Казахстан
Казахстан
Усть-Каменогорск
Ж. Б. Сагдолдина
Восточно-Казахстанский государственный университет им. С. Аманжолова
Казахстан
Казахстан
Усть-Каменогорск
Список литературы
1. Wuyou Fua, Haibin Yangab, Lianxia Changa. Hari-Balab Minghua, Lic Guangtian Zoua. Anatase TiO2 nanolayer coating on strontium ferrite nanoparticles for magnetic photocatalyst //Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. – 2006. – V. 289. – P. 47–52.
2. Manuel Lunaa José, M. Gaticab Hilario, Vidalb Maria, J. Mosqueraa. Use of Au/N-TiO2/SiO2 photocatalysts in building materials with NO depolluting activity //Journal of Cleaner Production, – 2020. – V. –Р. 243118633.
3. Hong Zhonga Yuanhao, Wangb Hongxing. A novel transparent thermal insulation bilayer coating based on ATO/Black TiO2 //Energy Procedia. –2019. –V. 158. – P. 1072–1079.
4. Diamanti M.V., Del Curto B., Pedeferri M.P. Interference colors of thin oxide layers on titanium, Colour Res. – 2008. –V. 33. – P. 221–228.
5. Zdunek K., L. Skowronski, R. Chodun, K. Nowakowska-Langier, GrabowskiA., WachowiakW., OkrasaS., WachowiakA.A., StraussO., WronkowskiA., DomanowskiP. Nowel GIMS technique for deposition of colored Ti/TiO2 coatings in industrial scale // Materials science-Poland. – 2016. –V. 34. – P. 137–141.
6. Zalnezhad E.A., Hamouda M.S., Faraji G. and Shamshirband S. TiO2 nanotube coating on stainless steel 304 for biomedical applications. Ceramics International. – 2015. – V. 41. – P. 2785–2793.
7. Wu S. Functionalized TiO2 based nanomaterials for biomedical applications //Advanced Functional Materials. – 2014. – V. 24(35). – P. 5464–5481.
8. Krishna D., Sun Y, Chen Z. Magnetron sputtered TiO2 films on a stainless steel substrate: selective rutile phase formation and its tribological and anti-corrosion performance //Thin Solid Films. – 2011. – V. 519. – P. 48604864.
9. Shan C, Hou X, Choy K. Corrosion resistance of TiO2 films grown on stainless steel by atomic layer deposition //Surface and Coatings Technology. – 2008. –V. 202. – P. 23992402.
10. Zhi-Yong Y., Zhang W, Ming M., Xiaoli C. Visible light photoelectrochemical response of nitrogen-doped TiO2 thin films prepared by anodic oxidation of titanium nitride films //Acta Physico-Chimica Sinica. – 2009. – V. 25. – P. 3540.
11. Vicente G.S., Morales A., Gutierrez M.T. Preparation and characterization of sol-gel TiO2 antireflective coatings for silicon //Thin Solid Films. – 2001. – V. 403. – P. 335–338.
12. Chang C.Y., Hsieh Y.H., Chen Y.Y. Degradation of Semiconductor manufacturing Wastewater by Using a Novel magnetic Composite TiO2/Fe3O4 Photoreactor Design //Journal of Nanomaterials. – 2012. –V. 20. – P. 1–6.
13. Пичугин В.Ф. Растворение invitro, структурные и электрокинетические характеристики оксинитридных покрытий титана, полученных методом реактивного магнетронного распыления // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2016. – № 3. – С. 19–29.
14. Wang H., Tang B., Xiu-yan L. Microstructure and Wear Resistance of N-Doped TiO, Coatings Grown on Stainless Steel by Plasma Surface Alloying Technology //Journal of Iron and Steel Research, International. – 2011. – V. 18. –P. 73–78.
15. López-Huerta F., Cervantes B., González O., Hernández-Torres J., García-González L., Vega R., Herrera-May A.L., Soto E. Biocompatibility and Surface Properties of TiO₂ Thin Films Deposited by DC Magnetron Sputtering //Materials. – 2014. – V. 7. – P. 4105–4117.
16. Saoula N., Djerourou S., Yahiaoui K., Henda K., Kesri R., Erasmus R.M., Comins J.D., Study of the deposition of Ti/TiN multilayers by magnetron sputtering//Surface Interface Analysis. – 2010. – V. 42. – P. 1176–1179.
17. Martin N., Baretti D., Rousselot C., Rauch J.Y. The effect of bias power on some properties of titanium and titanium oxide films prepared by r.f. magnetron sputtering //Surface Coating Technology. – 1998. – V. 107. – P. 172–182.
18. Chuang L.C., Luo C.H. Progress in La-doped SrTiO3 (LST)-based anode materials for solid oxide fuel cells//Advanced Materials Research. – 2011. – V. 214. –P. 388–391.
19. Baita L., Azzouzb L., Madaouia N., Saoulaa N. Influence of substrate bias voltage on the properties of TiO2 deposited by radio-frequency magnetron sputtering on 304L for biomaterials applications //Applied Surface Science. – 2017. – V. 395. – P. 72–77.
20. Pustovalova A., Ivanova N. Structural changes of titanium dioxide thin films deposited by reactive magnetron sputtering through nitrogen incorporation //Key Engineering Materials. – 2016. – Т. 683. – С. 383–388.
Рецензия
Для цитирования:
Аубакирова Д.М., Пичугин В.Ф., Ердыбаева Н.К., Сагдолдина Ж.Б. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНО-ФАЗОВОГО СОСТОЯНИЯ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ПОКРЫТИЙ ДИОКСИДА ТИТАНА, СИНТЕЗИРОВАННЫХ МЕТОДОМ РЕАКТИВНОГО МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ. Вестник НЯЦ РК. 2020;(2):21-25. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2020-2-21-25
For citation:
Aubakirova D.M., Pichugin V.F., Yerdybaeva N.K., Sagdoldina Zh.B. STUDY OF THE STRUCTURAL-PHASE STATE OF NITROGEN – CONTAINING COATINGS OF TITANIUM DIOXIDE SYNTHESIZED BY THE REACTIVE MAGNETRON SPUTTERING. NNC RK Bulletin. 2020;(2):21-25. (In Russ.) https://doi.org/10.52676/1729-7885-2020-2-21-25
Просмотров:
287
Послать статью по эл. почте 