Page 52 - Докторська дисертація_Ткачук

52

шорсткість зменшується до 5 нм (рис. 1.8 б). Плівка з найбільшим вмістом

кисню (TiN0,08O1,92) демонструє дуже гладку та невиразну морфологію

поверхні, характерну для аморфних (склоподібних) матеріалів (Ra=3,3 нм)

(рис. 1.8 в).

Рисунок 1.8 – Топографія поверхні оксинітридних плівок

(1 мкм×1 мкм): TiN0,64O0,35 (а); TiN0,39O0,87 (б); TiN0,08O1,92 (в) [47].

Виміряні значення (H=25±2,4 ГПа та E=400 ±10 ГПа) плівки TiN0,64O0,35
близькі до тих, що зазвичай спостерігаються для напилених плівок TiN [153].

Виявляється, що незначний вміст кисню при втіленні його у вихідну ґратку
TiN не призводить до зниження твердості. Це можна пояснити механізмом

твердорозчинного зміцнення, який відбувається у плівці TiN0,64O0,35, коли

атоми кисню замінюють деякі атоми азоту. При втіленні кисню збільшується

міцність матеріалу через спотворення кристалічної ґратки. При подальшому

збільшенні вмісту кисню у плівках поступово зменшуються як твердість, так і

модуль Юнга (рис. 1.9). Значення, визначені для плівки TiN0,08O1,92

(H=8±0,5 ГПа та Е=160±5 ГПа), незначно нижчі, ніж для напилених плівок

TiО2 [154].

Отже, магнетронне напилення дозволяє отримувати покриття

регламентованого складу за невисоких температур обробки. Проте такі

покриття характеризуються високою поруватістю та низькою адгезією [99,

120]. Слід відмітити, що складно напилити покриття на складнопрофільні

підкладки, в тому числі внутрішні поверхні.