J 2022

Phase formation, thermal stability and mechanical properties of Nb-B-C coatings prepared by combinatorial magnetron sputtering

DEBNÁROVÁ, Stanislava, Pavel SOUČEK, Vilma BURŠÍKOVÁ, Marcus HANS, Damian HOLZAPFEL et. al.

Základní údaje

Originální název

Phase formation, thermal stability and mechanical properties of Nb-B-C coatings prepared by combinatorial magnetron sputtering

Autoři

DEBNÁROVÁ, Stanislava (703 Slovensko, domácí), Pavel SOUČEK (203 Česká republika, garant, domácí), Vilma BURŠÍKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Marcus HANS (276 Německo), Damian HOLZAPFEL (276 Německo), Stanislav MRÁZ (703 Slovensko), Jochen M. SCHNEIDER (276 Německo) a Petr VAŠINA (203 Česká republika, domácí)

Vydání

Surface & Coatings Technology, Elsevier, 2022, 0257-8972

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

20506 Coating and films

Stát vydavatele

Nizozemské království

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 5.400

Kód RIV

RIV/00216224:14310/22:00119610

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000782660300003

Klíčová slova anglicky

Nb-B-C; Coatings; Combinatorial magnetron sputtering; Protective coatings; Thermal stability; Mechanical properties

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 27. 2. 2024 13:28, Mgr. Marie Šípková, DiS.

Anotace

V originále

In this study, combinatorial magnetron sputtering was used to deposit Nb-B-C coatings in a wide composition range. The phase formation, thermal stability and mechanical properties of these coatings were investigated in relation to their composition and deposition conditions. The studied coatings were amorphous, short range ordered or exhibited crystalline phases such as Nb, NbC and NbB2. Higher energy flux to the coating achieved by the use of bias and heating during deposition resulted in coatings being crystalline over a wider composition range. Annealing of the coatings after deposition resulted in a higher degree of crystallinity as well as an increase in hardness and effective elastic modulus. The hardness of the coatings was up to 22.5 ± 0.7 GPa before and up to 35.0 ± 0.6 GPa after annealing. The effective elastic modulus was up to 240 ± 10 GPa before and up to 310 ± 7 GPa after annealing. Coatings with a high B content exhibited the highest hardness and elastic modulus in both cases. Coating powder was prepared by sputtering a Nb2BC target and studied using differential scanning calorimetry. The powder exhibited a crystalline NbC phase before and after annealing up to 900 °C. The material was stable in an Ar atmosphere in the studied temperature range. In an Ar + O2 mixture, the powder was stable up to ~580 °C. At this temperature, an oxidation reaction started, resulting in the formation of Nb2O5.

Návaznosti

EF19_073/0016943, projekt VaV
Název: Interní grantová agentura Masarykovy univerzity
GA19-03899S, projekt VaV
Název: Nanolaminátní vrstvy připravené magnetronovým naprašováním - perspektivní tvrdý materiál se zvýšenou lomovou houževnatostí
Investor: Grantová agentura ČR, Nanolaminátní vrstvy připravené magnetronovým naprašováním - perspektivní tvrdý materiál se zvýšenou lomovou houževnatostí
90097, velká výzkumná infrastruktura
Název: CEPLANT