Inventory number IRN Number of state registration
0220РК00882 AP05130362-OT-20 0118РК00768
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Number of books Appendicies Sources
1 3 67
Total number of pages Patents Illustrations
49 1 21
Amount of funding Code of the program Table
5459400 AP05130362 2
Name of work
Многокомпонентные и многослойные покрытия нанометрового масштаба с изменяющейся архитектурой для защиты от трения и износа
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Fundamental Технология
Report authors
Ердыбаева Назгуль Кадырбековна , Плотников Сергей Викторович , Муздыбаева Альфия Сеиткызы , Мякинин Александр Андреевич , Жанысов Сырым Ақылбекұлы , Баймолданова Лазат Саркытбеккызы , Сағидұғұмар Амангелді Нұрмұханбетұлы , Догадкин Дмитрий Сергеевич , Вдовин Владимир Николаевич ,
0
0
5
1
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
НАО "Восточно-Казахстанский технический университет имени Д. Серикбаева"
Abbreviated name of the service recipient НАО ВКТУ им. Д.Серикбаева
Abstract

Многокомпонентные и многослойные покрытия нанометрового масштаба с изменяющейся архитектурой для защиты от трения и износа.

Үйкеліс пен тозудан қорғау үшін өзгеретін архитектурасы бар нанометрлік масштабты көп компонентті және көп қабатты жабындар.

Целью проекта является определение основных закономерностей формирования многослойных покрытий, создание моделей и развитие физических представлений о процессах формирования состава, структуры, функциональных свойств многослойных наноструктурных покрытий.

Жобаның мақсаты - көп қабатты жабындардың қалыптасуының негізгі заңдылықтарын анықтау, модельдер құру және көп қабатты наноқұрылымды жабындардың құрамы, құрылымы және функционалды қасиеттерін қалыптастыру процестері туралы физикалық идеяларды дамыту.

Просвечивающая электронная микроскопия (Jeol JEM-2100), растровая электронная микроскопия с энергодисперсионным микроанализом (Jeol JSM-6390LV), рентгеновская дифрактометрия (X-PERT-Pro), масспектрометрия (АGILENT), оптическая микроскопия. Также применялись методы атомно-силовой микроскопии (АСМ), метод дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК).

Трансмиссиялық электронды микроскопия (Jeol JEM-2100), энергиялық дисперсиялық микроанализі бар сканерлеуші электронды микроскопия (Jeol JSM-6390LV), рентгендік дифрактометрия (X-PERT-Pro), масспектрометрия (AGILENT), оптикалық микроскопия. Сондай-ақ, атом күшінің микроскопиясы (AFM), дифференциалды сканерлеу калориметрия (ДСК) әдісістері қолданылды.

Разработаны теоретические и прикладные основы получения многослойных адаптивных наноструктур с улучшенными функциональными характеристиками. Были определены оптимальные параметры осаждения для многослойных покрытий ZrN / CrN с наноразмерным периодом модуляции от 53 до 70 нм которые были получены методом катодной дуги. В полученных покрытиях образовались ГЦК-фазы ZrN / ГПУ Cr2N или ГЦК-ZrN / ГЦК CrN ГПУ Cr2N. Приложение высокого отрицательного напряжения смещения привело к фундаментальному изменению текстуры и формированию состояния битекстурирования с осями [100] и [111]. Об этом свидетельствует относительное увеличение интенсивности пиков от плоскостей (200) и (111) как в фазах ZrN, так и в Cr2N. Результаты исследований ДСК показали, что термические свойства многослойных покрытий ZrN / CrN сильно зависят от условий осаждения и элементного состава. Полученные результаты содержат полезную информацию об условиях термической обработки методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Представленное исследование доказывает, что многослойные покрытия ZrN / CrN пригодны для использования в качестве защитных покрытий благодаря их хорошей стойкости во время высокотемпературных обработок.

Жақсартылған функционалды сипаттамалары бар көп қабатты адаптивті наноқұрылымдарды өндірудің теориялық және қолданбалы негіздері жасалды. Катодты доға әдісімен алынған наноөлшемдi модуляцияның кезеңi 53-тен 70 нм-ге дейінгі ZrN / CrN көп қабатты жабындылары үшін оңтайлы орналастыру параметрлері анықталды. Нәтижесінде жабындарда ГЦК-фазалар ZrN / ГПУ Cr2N или ГЦК-ZrN / ГЦК CrN ГПУ Cr2N пайда болды. Жоғары теріс кернеуді қолдану текстурасының түбегейлі өзгеруіне және [100], [111] осьтермен битекстурасының күйін қалыптастыруға әкелді. Бұған ZrN және Cr2N фазаларында да (200) және (111) жазықтықтардан шыңдар қарқындылығының салыстырмалы өсуі дәлел бола алады. ДСК зерттеу нәтижелері ZrN / CrN көп қабатты жабындарының термиялық қасиеттері тұндыру жағдайларына және элементтік құрамына қатты тәуелді екенін көрсетті. Алынған нәтижелер дифференциалды сканерлеу калориметрия (ДСК) әдісімен термиялық өңдеу шарттары туралы пайдалы ақпаратты қамтиды. Ұсынылған зерттеу ZrN / CrN көп қабатты жабындары жоғары температура процедураларына жақсы төзімді болғандықтан қорғаныс жабыны ретінде қолдануға жарамды екенін дәлелдеді.

ри получении нитридных покрытии ZrN, CrN был применен метод физического парового осаждения катодной дугой (CA-PVD). Проведен анализ структурных, фазовых, а также триблогических свойств покрытий. Анализ методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) показал, что пленки состоят из нанометровых равноосных зерен со средними размерами от 12,8 до 15,1 нм для слоев ZrN и от 14,5 до 28,1 нм для слоев CrN.

Нитридті жабындарды ZrN, CrN дайындау кезінде катодты доғамен физикалық буды тұндыру (CA-PVD) әдісі қолданылды. Жабындардың құрылымдық, фазалық, сонымен қатар трибологиялық қасиеттеріне талдау жасалды. Электронды микроскопия (ТЭМ) арқылы жасалған талдау ZrN қабаттары үшін орташа мөлшері 12,8-ден 15,1 нм-ге дейін және CrN қабаттары үшін 14,5-тен 28,1 нм-ге дейінгі нанометрлік эквивалентті дәндерден тұратындығын көрсетті.

В рамках выполнения проекта, проведенные исследования позволят внести вклад в развитие инструментальной промышлености разработки новых многофункциональных материалов, с улучшенными механическими, триблогическими, свойствами. В процессе исследований были определены оптимальные условия осаждения покрытий, а также влияние условий осаждения на физико-механические характеристики.

Жоба аясында өткізілген зерттеулер аспаптық өнеркәсіпті дамытуға және механикалық, трибологиялық, қасиеттері жақсарған жаңа көп функционалды материалдарды жасауға ықпал етеді. Зерттеу барысында жабындардың тұндыруының оңтайлы шарттары, сонымен қатар тұндыру жағдайларының физикалық-механикалық сипаттамаларына әсері анықталды.

Предложенное исследование формирует новые аспекты конструирования многоэлементных многослойных наноструктур, на базе идей и гипотез разных областей естественных наук, а именно физики твердого тела, физики плазмы, физической химии и физического материаловедения.

Ұсынылып отырған зерттеу, жаратылыстанудың әр түрлі салалрындағы соның ішінде қатты дене физикасы, плазма физикасы, физикалық химия және физикалық материалтанудың негізгі бағыттарын ұстана отырып көпэлементті көпқабатты наноқұрылымды қалыптастырудың жаңа аспектілерін ұсынады.

UDC indices
621.9.048.7
International classifier codes
29.19.22;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
наноматериалы; многослойные покрытия; парметры осаждения; наноструктурынй слой; трибологические свойства;
Key words in Kazakh
наноматериалдар; көпқабатты жабындар; тұну параметрлері; наноқұрылымдық қабат; трибологиялық қасиеттер;
Head of the organization Шаймарданов Жасулан Кудайбергенович Доктор биологических наук / профессор
Head of work Ердыбаева Назгуль Кадырбековна Доктор физико-математических наук / нет
Native executive in charge Плотников Сергей Викторович профессор