Конспект лекцій з дисципліни «Формування структури та властивостей сучасних інстру ментальних матеріалів»

 
Ионная бомбардировка
заключается в управлении механизмом роста 
формирующихся покрытий при помощи воздействия на поверхность энергии 
ионов, что приводит к локальному нагреву, экстремально быстрому охлаж-
дению (со скоростью 

10
14
К/с) и способствует увеличению центров заро-
дышеобразования и подвижности атомов, уменьшению количества поверхно-
стных дефектов (вакансий, пор). 
 
Процесс смешивания
заключается в добавлении одного или несколь-
ких элементов в основной материал покрытия, которые не растворяются в ба-
зовом веществе и сегрегируются (скапливаются) на границах зерен основ-
ного компонента в виде мелкозернистого или аморфного слоя, препятствуя 
росту основной фазы.
Так формируются 
нанокомпозитные покрытия
, состоящие из основной 
нанокристаллической фазы, на границах зерен которой располагается тонкий 
слой (~ 1 нм) второй нанокристаллической или аморфной фазы (содержание 
второй фазы 

нескольких процентов), рис.13. 

---

69 
69 

Рисунок 13 – Покрытие с нанокомпозитной структурой 
Примеры составов подобных композиций – TiN/TiB
2
, TiN/ZrN, 
TiN/Si
3
N
4
, ZrN/BN и т.д. (вторая фаза – твердая); TiN/Cu, ZrN/Cu, AlN/Cu, 
ZrN/Ni и т.д. (вторая фаза – мягкая).
Высокая объемная доля границ раздела, практическая бездефектность 
нанокристаллитов в покрытии, контролируемое соотношение объемных до-
лей различных фаз – все эти факторы приводят к уникальным свойствам на-
нокомпозитных покрытий, их 
многофункциональности
, что проявляется в 
высоких значениях твердости, величины упругого восстановления, прочно-
сти, устойчивости к ударным воздействиям, термической стабильности, жа-
ростойкости и коррозионной стойкости.
Еще один аспект модификации поверхностных слоев инструменталь-
ных материалов с помощью нанотехнологий связан с формированием