Vlastnosti vrstev CNx připravených magnetronovým naprašováním

Bc. Jan PROCHÁZKA

Master's thesis

Properties of CNx coatings prepared by magnetron sputtering

Abstract:

V rámci této práce byly naprášeny uhlíkové vrstvy magnetronovou depozicí v argonové atmosféře a vrstvy CNx reaktivní magnetronovou depozicí v argon-dusíkové atmosféře. Byl zkoumán vliv teploty substrátu Ts a složení výbojového plynu na strukturní, mechanické a tribologické vlastnosti deponovaných vrstev. Všechny připravené vrstvy jsou dle RTG analýzy amorfní. S rostoucí teplotou substrátu Ts klesá množství dusíku zabudovaného v rostoucí vrstvě. Bylo zjištěno, že nejlepších tribologických vlastností dosahují a-C vrstvy (koeficient tření ? ~ 0,1, koeficient otěru k ~ 0,15 . 10-6 mm3/Nm) a tyto nezávisí na teplotě substrátu Ts. Vrstvy CNx mají vyšší koeficient tření (? ~ 0,25 - 0,40) a koeficient otěru (k ~ 0,14 - 0,60 . 10-6 mm3/Nm).

Abstract:

This paper reports on carbon coatings and carbon-nitride (CNx) coatings deposited by reactive magnetron sputtering in argon-nitrogen atmosphere onto Si(100) substrates. The effect of subtrate temperature Ts and gas composition on structural, mechanical and tribological properties of sputtered coatings was investigated. All coatigs are X-ray amorphous. The ammount of nitrogen incorporated in the growing coating decreases with increasing temperature Ts . It was found that the best tribological performance exhibit a-C coatings (friction ? ~ 0,1}, wear k ~ 0,15 . 10-6 mm3/Nm}). The friction and wear of a-C coatings are independent on substrate temperature Ts. The CNx coatings exhibit a higher friction (? ~ 0,25 - 0,40}) and wear (\mat{k ~ 0,14 - 0,60 . 10-6 mm3/Nm}).

Keywords

magnetronové naprašování, CNx, amorfní uhlík, tribologie, mikrotvrdost, elastická vratnost

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 7. 2012

Accessible from:: 20. 7. 2012

Thesis defence

• Supervisor: Prof. Ing. Jindřich Musil, DrSc.

University of West Bohemia

Faculty of Applied Sciences

Master programme / field:
Applied Sciences and Computer Engineering / Applied Physics and Physical Engineering