intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Nghiên cứu ảnh hưởng của công suất phún xạ đến tính chất của màng TiN chế tạo bằng phương pháp phún xạ magnetron

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST
Báo xấu
7
lượt xem 3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong nghiên cứu này, các mẫu màng TiN sẽ được chế tạo bằng phương pháp phún xạ magnetron. Trong đó, ảnh hưởng của công suất phún xạ tới tổ chức và tính chất của màng được nghiên cứu gồm: cấu trúc pha, hình thái học bề mặt - mặt cắt ngang, độ cứng và hệ số ma sát.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu ảnh hưởng của công suất phún xạ đến tính chất của màng TiN chế tạo bằng phương pháp phún xạ magnetron

  1. Journal of Science and Technology of 2 Công trình nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng của công suất phún xạ đến tính chất của màng TiN chế tạo bằng phương pháp phún xạ magnetron Effect of sputtering power on the properties of TiN coatings deposited by the magnetron sputtering LƯƠNG VĂN ĐƯƠNG*,1, NGUYỄN QUỐC THỊNH1,2, NGUYỄN NGỌC LINH1, ĐOÀN ĐÌNH PHƯƠNG1, ĐẶNG QUỐC KHÁNH2, HUỲNH XUÂN KHOA3, NGUYỄN MINH TUẤN4 1Viện Khoa học vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Số 18. Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội 2Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Số 1, Đại Cồ Việt, Hai Bà Trưng, Hà Nội 3Khoa Công nghệ Cơ khí, Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh, 12 Nguyễn Văn Bảo, Gò Vấp, Tp. Hồ Chí Minh 4Viện Công nghệ, Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng, Bắc Từ Liêm, Hà Nội Email: duong@ims.vast.ac.vn Ngày nhận bài: 24/10/2022, Ngày duyệt đăng: 15/12/2022 TÓM TẮT Trong nghiên cứu này, màng TiN được chế tạo bằng phương pháp phún xạ magnetron trên nền đế hợp kim Ti6Al4V và đế Si. Ảnh hưởng của công suất phún xạ (150-300 W) đến cấu trúc và tính chất cơ học của màng TiN được nghiên cứu. Kết quả nhiễu xạ Rơnghen cho thấy mẫu màng TiN có cấu trúc đơn pha, mạng lập phương tâm mặt. Quan sát trên ảnh hiển vi điện tử quét cho thấy, hạt của màng TiN có sự thay đổi từ dạng lá cây hoặc vảy sang dạng tứ diện nhiều mặt, giống như kim tự tháp. Khi công suất phún xạ tăng, kích thước hạt và tốc độ tạo màng tăng vì năng lượng bắn phá của các ion khí lên bề mặt bia lớn. Ngoài ra, kết quả đo độ cứng chỉ ra mẫu màng TiN có độ cứng cao nhất (22,8 GPa ± 1,2 GPa) được chế tạo tại công suất phún xạ 250 W và hệ số ma sát tăng từ 0,46 đến 0,61 khi công suất phún xạ tăng từ 150 lên 300 W. Từ khóa: Màng TiN, Ti6Al4V, phún xạ magnetron dòng một chiều, công suất phún xạ. ABSTRACT In this work, the TiN coatings on Ti6Al4V and Si substrates were deposited by magnetron sputtering. The effect of sputtering powers on structure and mechanical properties of the TiN coatings was investigated. X-ray diffraction patterns displayed a single phase of face centered cubic structure. Scanning electron microscope observations found that the particle morphology of the TiN coatings changed from a leaf or flat-shaped structure to a tetrahedron faceted one, similar to a pyramid. The particle size and deposition rate increased with increasing sputtering power due to higher energy bombardment of ion gas to surface target. Furthermore, the highest hardness value (22,8 GPa ± 1,2 GPa) corresponds to the TiN coating deposited at 250 W power. Finally, the friction coefficient increased from 0,46 to 0,61 with increasing sputtering power from 150 to 300 W. Key words: TiN coating, Ti6Al4V, DC magnetron sputtering, Sputtering power. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ gồm: thép không gỉ, hợp kim Co-Cr, titan (Ti) và Vật liệu cấy ghép trong lĩnh vực chấn thương các hợp kim của chúng [1-3]. Tuy nhiên, các và chỉnh hình được sử dụng để thay thế những chi nghiên cứu gần đây cũng cho thấy các kim loại tiết của cơ thể bị hỏng hoặc mất, điều này đã làm như Ni, Co và Cr có thể gây hại cho cơ thể người tăng chất lượng cuộc sống cũng như kéo dài tuổi [4]. Vì vậy, xu hướng nghiên cứu chế tạo các hợp thọ của bệnh nhân. Các kim loại và hợp kim kim là giảm sử dụng các nguyên tố trên và tìm ra thường được sử dụng làm vật liệu cấy ghép bao vật liệu thay thế mới có tính tương thích sinh học _____________________________ Số 105 . tháng 12/2022 . TAP CHI KHOA HOC-CONG NGHE KIM LOAI DOI: 10.52923/vmfs.jstm.122022.105.01
  2. Journal of Science and Technology of Công trình nghiên cứu 3 cao. Ti và hợp kim Ti cho thấy ưu điểm rõ rệt so mòn và có tiềm năng ứng dụng trong y sinh. Ngoài với thép không gỉ 316L và các hợp kim của Co-Cr, ra, Magdalena và cộng sự [15] đã tiến hành Ni về khả năng tương thích sinh học, tính chống nghiên cứu đặc tính ma sát mài mòn trong chế tạo ăn mòn và tính chất cơ học vượt trội [5-6]. Do đó, màng TiN trên nền thép không gỉ 316LVM và hợp chúng đang là vật liệu được sử dụng phổ biến kim Ti6Al4V. Sau khi phủ màng TiN trên 02 loại nhất trong lĩnh vực y sinh. nền khác nhau đều cho hệ số ma sát thấp hơn với Trong các hợp kim của Ti, Ti6Al4V là hợp kim giá trị là 0,46 trên nền Ti6Al4V và 0,62 trên nền tiêu chuẩn đầu tiên được ứng dụng làm vật liệu y 316LVM. sinh và đang sử dụng rộng rãi hiện nay. Tuy nhiên, Trong nghiên cứu này, các mẫu màng TiN sẽ việc giải phóng ra các ion Al và V hoặc chất đào được chế tạo bằng phương pháp phún xạ mag- thải trong quá trình mài mòn không những giảm netron. Trong đó, ảnh hưởng của công suất phún tuổi thọ của vật liệu mà còn gây ra những triệu xạ tới tổ chức và tính chất của màng được nghiên chứng viêm nhiễm và sự đổi màu các mô xung cứu gồm: cấu trúc pha, hình thái học bề mặt - mặt quanh của bệnh nhân [7]. Để giải quyết vấn đề cắt ngang, độ cứng và hệ số ma sát. Kết quả thu này, việc tìm ra màng phủ trên nền hợp kim được cho thấy, mẫu được phủ màng TiN phún xạ Ti6Al4V đáp ứng các yêu cầu về khả năng chống tại công suất 250 W có độ cứng cao nhất và tại mài mòn, ăn mòn, góp phần tạo ra bề mặt tích hợp công suất 150 W có hệ số ma sát thấp nhất. xương, đảm bảo độ bền cơ học và không bị biến 2. THỰC NGHIỆM dạng khi xử lý nhiệt tiệt trùng, đồng thời cũng phải có sự tương thích sinh học tốt với cơ thể người là 2.1. Chuẩn bị bề mặt mẫu đế vấn đề cấp thiết trong giai đoạn hiện nay. Trong Mẫu đế hợp kim titan Ti6Al4V có kích thước những thập kỷ qua, màng TiN là một trong các lớp ɸ14x5 mm được mài trên máy mài Metaserv 2000 phủ đầu tiên được phát triển cho các chi tiết cấy của hãng BUEHLER với tốc độ đĩa mài 200 ghép thay thế khớp và cố định xương, làm giảm vòng/phút và có nước làm mát. Các loại giấy mài hiện tượng bào mòn ở bề mặt khớp và ngăn thôi có kích thước hạt mài khác nhau từ mài thô nhiễm ion kim loại [8-10]. Ngoài ra, màng phủ TiN (P100) cho đến mài tinh (P1200) được sử dụng. còn được sử dụng để tăng cường độ cứng, giúp Sau đó, mẫu hợp kim được đánh bóng trên vải nỉ duy trì độ sắc của các dụng cụ y tế như lưỡi dao sử dụng dung dịch có chứa hạt kim cương với mổ, khoan cắt xương, tăng khả năng kháng kích thước 1 µm. Cuối cùng, mẫu được rửa lại khuẩn, cải thiện điều kiện vệ sinh. Tuy nhiên, độ bằng cồn kết hợp với rung siêu âm trong thời gian bền bám dính của màng TiN với nền cũng cần 15 phút và sấy khô trong tủ sấy tại nhiệt độ 70 oC, phải được đảm bảo để tránh cho việc bong tróc thời gian 15 phút. lớp màng trong quá tình làm việc gây ra sự viêm Để phân tích cấu trúc mặt cắt ngang của màng nhiễm cho cơ thể người. phủ được dễ dàng, các loại mẫu đế Si có kích Một số phương pháp chế tạo màng phủ TiN thước 10 x 10 x 0,5 mm được sử dụng trong chế được sử dụng trong nhưng năm gần đây như: tạo màng TiN. Các mẫu đế này được làm sạch phương pháp phún xạ [11], phương pháp bốc bay bằng thiết bị rung siêu âm trong môi trường cồn hồ quang catốt [12]. Cui và cộng sự [13] đã chế hoặc axeton với thời gian 15 phút, rồi được rửa tạo màng phủ TiN trên nền Ti6Al4V bằng phương sạch và sấy khô. pháp phún xạ magnetron với sự thay đổi của lưu 2.2. Phương pháp chế tạo màng TiN lượng khí N2 từ 1 đến 14 ml/phút, trong khi lưu Màng TiN được chế tạo trên thiết bị phún xạ lượng khí Ar được giữ cố định 30 ml/phút). Kết UNIVEX400 (Leybold, Đức) sử dụng bia Ti (99,99 quả thu được màng có cấu trúc xít chặt, độ cứng %) có kích thước ɸ 50 x 8 mm. Dựa trên các kết đạt 28,5 GPa và khả năng chống ăn mòn của quả nghiên cứu đã được công bố của nhóm tác màng TiN cao hơn so với nền hợp kim Ti6Al4V. giả về chế tạo màng phủ nitrua [16-18], các bước Hussein và cộng sự [14] đã nghiên cứu đặc tính thí nghiệm được nêu dưới đây. ăn mòn và mài mòn của màng TiN trên nền hợp Trước khi phún xạ, mẫu hợp kim Ti6Al4V và đế kim Ti6Al4V. Kết quả thu được đã chỉ ra màng TiN Si (100) được đưa vào buồng phún xạ rồi hút chân với chiều dày 1,8 µm đã cải thiện được độ cứng không. Sau khi mức chân không trong buồng phún bề mặt, nâng cao khả năng chống ăn mòn và mài TAP CHI KHOA HOC-CONG NGHE KIM LOAI . Số 105 . tháng 12/2022
  3. Journal of Science and Technology of 4 Công trình nghiên cứu Bruckers D8, Cu-K= 1,544 Å). Hình thái học bề mặt, mặt cắt ngang và chiều dày của màng được quan sát trên kính hiển vi điện tử quét (SEM Hitachi S4800). Phương pháp xác định kích thước hạt của màng TiN trên ảnh hiển vi điện tử chụp bề mặt được thực hiện bằng phần mền ImageJ. Độ cứng được đo trên thiết bị Nano-indenter Helmut Fisher HM 2000. Các thông số của phép đo gồm: tải trọng 10 mN, thời gian duy trì tải trọng 10 giây. Các mẫu màng TiN được thực hiện 5 phép đo tại các vị trí khác nhau trên bề mặt mẫu, sau đó lấy giá trị trung bình. Đo hệ số ma sát và mài mòn được thực hiện trên thiết bị Tribometer (TRB3, Hình 1. Mô hình thiết bị phún xạ chế tạo màng Anton Paar, Thụy Sĩ) trong điều kiện ma sát khô TiN tại nhiệt độ phòng. Bi thép 100Cr6 có đường kính xạ giảm đến giá trị 3,5.10-5 mbar, mở các van khí 6 mm được sử dụng như là cặp ma sát với mẫu Ar, N2 và sau đó điều chỉnh mức áp suất trong màng chế tạo. Các điều kiện thực hiện phép đo: buồng phún xạ đạt giá trị 6.10-3 mbar. Các mẫu đế tải trọng 2 N, tốc độ 50 mm/s, quãng đường di sẽ được phún xạ tạo màng trong môi trường hỗn chuyển 1000 m. hợp khí Ar/N2 theo mô hình trên hình 1 và các thông số công nghệ được trình bày chi tiết trong 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN bảng 1. Bảng 1. Các thông số phún xạ tạo màng TiN Áp suất phún xạ 6.10-3 mbar Tỉ lệ khí Ar/N2 10/3 (sccm/sccm) Công suất phún xạ một chiều (DC) 150, 200, 250, 300 W Thời gian phún xạ 45 phút Bia phún xạ Ti f 50 x 10 mm Tốc độ quay giá mẫu 5 vòng/phút Nhiệt độ đế 25 oC Để đảm bảo sự đồng đều trên bề mặt của Hình 2. Giản đồ nhiễu xạ Rơnghen của màng màng, giá đặt mẫu đế được quay với tốc độ 5 TiN tại công suất phún xạ khác nhau vòng/phút trong suốt quá trình phún xạ. Sau khi kết thúc quá trình phún xạ, mẫu được làm nguội Hình 2 trình bày giản đồ nhiễu xạ Rơnghen của trong buồng chân không với thời gian 15 phút. Các màng TiN tại các công suất phún xạ khác nhau. mẫu màng phủ TiN trên đế Si sẽ được phân tích Tại công suất phún xạ thấp (150 W), có duy nhất cấu trúc pha, hình thái học bề mặt và chiều dày một đỉnh nhiễu xạ của TiN (200). Khi tăng công của màng phủ. Các mẫu nền hợp kim Ti6Al4V sẽ suất phún xạ lên 200 W, bắt đầu xuất hiện thêm được thực hiện đánh giá các tính chất về độ cứng, các đỉnh nhiễu xạ của TiN (111) và TiN (220) (theo hệ số ma sát - mài mòn. JCPDS chuẩn số: 96-101-1100). Cường độ đỉnh nhiễu xạ tăng lên cùng với việc tăng công suất 2.3. Đánh giá đặc trưng lớp phủ phún xạ. Kết quả này có thể là do với suất phún Cấu trúc pha của màng TiN sẽ được kiểm tra xạ thấp (150 W), năng lượng bắn phá bề mặt của trên giản đồ nhiễu xạ Rơnghen (Advance Số 105 . tháng 12/2022 . TAP CHI KHOA HOC-CONG NGHE KIM LOAI
  4. Journal of Science and Technology of Công trình nghiên cứu 5 Hình 3. Ảnh hiển vi điện tử quét bề mặt của màng TiN tại các công suất phún xạ: a) 150 W; b) 200 W; c) 250 W; d) 300 W các ion khí tới bề mặt bia thấp, màng thu được có như kim tự tháp với khe hở lớn giữa các hạt khi chiều dày mỏng hơn. Do đó, sự xuất hiện một đỉnh công suất phún xạ tăng lên ≥ 200 W (hình 3c, d). nhiễu xạ có thể là do yếu tố epitaxy của đế Si. Hơn nữa, kích thước hạt của màng có xu hướng Ngược lại, khi công suất phún xạ tăng lên, năng tăng khi công suất phún xạ tăng. Ngoài ra, màng lượng bắn phá bề mặt tăng làm cho định hướng TiN phún xạ tại công suất 200 W có sự không của màng thay đổi. Kết quả này phù hợp với các đồng đều về kích thước hạt, xuất hiện vùng có kết quả đã được chỉ ra trong nghiên cứu của Dong kích thước hạt lớn và vùng kích thước hạt nhỏ [19] và Zhang [20]. Ngoài ra, Chavda và các cộng (hình 3b). Kết quả này có thể là do năng lượng sự [21] khi nghiên cứu chế tạo màng TiN cũng đã bắn phá của các ion khí vào bề mặt của bia phún cho thấy rằng khi công suất phún xạ thấp thì màng xạ không đều. thu được có cường độ đỉnh nhiễu xạ thấp và cấu Dựa trên phần mềm Image J, sự phân bố kích trúc tinh thể chưa hoàn chỉnh. thước hạt của màng TiN phún xạ tại các công suất Hình 3 cho thấy hình thái học bề mặt của màng khác nhau được trình bày trên hình 4. Kết quả cho TiN tại công suất phún xạ khác nhau. Dễ dàng thấy, với công suất phún thấp 150 W, kích thước nhận thấy trên ảnh hiển vi điện tử quét, tại công hạt của màng thu được chủ yếu nằm trong khoảng suất phún xạ thấp (150 W), hình dạng của các hạt (60 ÷ 70) nm. Khi công suất phún xạ tăng lên 200 có cấu trúc lá cây hoặc cấu trúc vảy và có sự đồng W, kích thước hạt phân bố trong khoảng (70 ÷ 80) đều về kích thước hạt (hình 3a). Hình dạng hạt nm và tiếp tục tăng lên (90 ÷ 100) nm tại công suất thay đổi sang cấu trúc tứ diện nhiều mặt và giống 250 W và (100 ÷ 120) nm tại công suất 300 W. TAP CHI KHOA HOC-CONG NGHE KIM LOAI . Số 105 . tháng 12/2022
  5. Journal of Science and Technology of 6 Công trình nghiên cứu bề mặt bia làm kích thước hạt của màng tăng lên [22]. Ảnh hiển vi điện tử quét mặt gãy của màng TiN chế tạo tại các công suất phún xạ khác nhau được thể hiện trên hình 5. Các mẫu màng TiN chế tạo đều có các tinh thể dạng cột và các tinh thể này giống như hình dạng tam giác ngược. Hơn nữa, các tinh thể của màng mịn và có mật độ cao tại vùng tiếp giáp với đế Si, trong khi đó chúng thô hơn tại vùng gần bề mặt của màng TiN. Ngoài ra, dễ dàng nhận thấy mẫu màng chế tạo tại công suất phún xạ 150 W có tinh thể dạng cột mịn và đồng đều hơn. Khi công suất phúna xạ tăng lên, các tinh thể dạng cột có xu hướng thô hơn. Kết Hình 4. Sự phân bố kích thước hạt của màng quả này tương tự như trong mô hình cấu trúc của TiN tại công suất phún xạ: a) 150 W; b) 200 W; Thornton, trong đó tinh thể dạng cột mịn tương c) 250 W; d) 300 W ứng với vùng T, còn dạng cột thô tương tứng với vùng II và III [23]. Hay nói cách khác, vùng T là Điều này có thể do công suất phún xạ tăng lên, vùng tinh thể dạng cột với kích thước hạt mịn, còn dẫn tới năng lượng bắn phá ion cao đến mức các vùng II và vùng III cũng có tinh thể dạng cột nhưng đám nguyên tử có thể bị bóc tách ra từng cụm khỏi kích thước hạt thô hơn. Hình 5. Ảnh hiển vi điện tử quét mặt cắt ngang của màng TiN tại công suất phún xạ: a) 150 W; b) 200 W; c) 250 W; d) 300 W Số 105 . tháng 12/2022 . TAP CHI KHOA HOC-CONG NGHE KIM LOAI
  6. Journal of Science and Technology of Công trình nghiên cứu 7 Hình 6. Ảnh hưởng của công suất đến tốc độ Hình 7. Độ cứng của màng TiN tại công suất phún xạ tạo màng TiN phún xạ khác nhau Hình 6 cho biết ảnh hưởng của công suất đến tốc độ phún xạ tạo màng TiN. Trong đó, tốc độ phún xạ sẽ được xác định thông qua chiều dày lớp màng và thời gian phún xạ. Có thể nhận thấy, khi công suất phún xạ tăng thì tốc độ tạo màng cũng tăng theo. Cụ thể, tại công suất phún xạ 150 W, tốc độ phún xạ 21,5 nm/phút và tốc độ phún xạ tăng lên 33,7 nm/phút khi công suất đạt 200 W. Nếu tiếp tục tăng công suất phún xạ lên 250 và 300 W, thì tốc độ phún xạ tăng lên lần lượt là 34,6 nm/phút và 35,7 nm/phút. Kết quả này là do khi tăng công suất phún xạ, năng lượng bắn phá của ion khí tăng lên, dẫn đến sự bứt phá của các nguyên tử khỏi bề mặt bia tăng, làm tăng tốc độ lắng đọng. Hình 8. Hệ số ma sát của màng TiN tại các công Độ cứng của màng có thể bị ảnh hưởng bởi suất phún xạ: a) 150 W; b) 200 W; c) 250 một số các thông số như kích thước hạt tinh thể, W; d) 300 W cường độ đỉnh nhiễu xạ theo mặt tinh thể (111), mật độ xít chặt, thông số mạng và sự đồng đều toàn phù hợp với kết quả nghiên cứu của Khojier thành phần hóa học [24]. Giá trị độ cứng của và cộng sự [25] khi nghiên cứu ảnh hưởng của lưu màng TiN tại các công suất phún xạ khác nhau lượng khí Ar trong chế tạo màng phủ TiN. được chỉ ra trên hình 7. Khi công suất phún xạ Trạng thái ban đầu, hệ số ma sát của tất cả các tăng từ 150 W lên 200 W, độ cứng của màng tăng màng phủ có xu hướng tăng nhanh tuyến tính, sau từ 16,3 GPa ± 1,5 GPa lên 17,1 ± 1,3 GPa. Nếu đó giảm xuống và đi ngang trong suốt quá trình công suất phún xạ tiếp tục tăng lên 250 W, độ trượt của bi thép. Với công suất phún xạ thấp (150 cứng của màng đặt giá trị cực đại (22,8 GPa ± 1,2 W) có thể thấy được sự ổn định trong suốt quá GPa) và giảm xuống 21,5 ± 1,2 GPa khi công suất trình trượt với giá trị hệ số ma sát trung bình là phún xạ tiếp tục tăng lên 300 W. Kết quả này có 0,46. Hệ số ma sát trung bình tăng lên 0,51 và thể giải thích như sau: 1) Đối với trường hợp độ 0,54 tại công suất phún xạ lần lượt là 200 và 250 cứng tăng khi công suất phún xạ tăng có thể là do W. Khi công suất phún xạ tiếp tục được tăng lên, tỷ lệ cấu trúc có định hướng mặt (111) tăng; 2) Với hệ số ma sát của màng tăng, đồng thời sự mất ổn trường hợp độ cứng giảm có thể là do sự tăng định trong quá trình trượt cũng tăng. Điều này kích thước hạt của màng. Điều này cũng hoàn được chỉ ra ở sự tăng giảm không ổn định đối với TAP CHI KHOA HOC-CONG NGHE KIM LOAI . Số 105 . tháng 12/2022
  7. Journal of Science and Technology of 8 Công trình nghiên cứu mẫu được phún xạ tại công suất 300 W. Để giải công bằng phương pháp phún xạ magnetron. thích kết quả này, PalDeys và các cộng sự [26] đã Màng chế tạo có cấu trúc đơn pha mạng lập chỉ ra một số nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến hệ phương tâm mặt. Ảnh hiển vi điện tử quét cho số ma sát của màng như: độ nhám bề mặt, độ thấy màng có các tinh thể dạng cột và kích thước cứng, kích thước hạt, thành phần của màng phủ. hạt cùng với tốc độ tạo màng tăng lên khi công Do đó, kết quả này được cho là có mối liên hệ suất phún xạ tăng. Thêm vào đó, độ cứng của giữa kích thước hạt với hệ số ma sát của màng. màng đạt giá trị cực đại (22,8 GPa ± 1,2 GPa) tại Ngoài ra, màng được chế tạo tại công suất phún công suất phún xạ 250 W và hệ số ma sát thấp xạ 300 W có sự thay đổi đột ngột giá trị hệ số ma nhất (0,42) tại công suất phún xạ 150 W. sát. Điều này do các hạt mài mòn được sinh ra LỜI CẢM ƠN trong quá trình trượt làm ảnh hưởng tức thời đến kết quả đo. Tập thể tác giả xin cảm ơn sự hỗ trợ tài chính từ Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam 4. KẾT LUẬN thông qua đề tài hợp tác quốc tế Việt Nam 1 Các mẫu màng TiN đã được chế tạo thành Belarus; Mã số QTBY01.02/21-22. TÀI LIỆU TRÍCH DẪN 1. A. Bekmurzayeva, W. J. Duncansond, H. S. Azevedoc, D. Kanayeva; Surface modification of stainless steel for biomedical applications: Revisiting a century-old material, Materials Science & Engineering C, 93, 2018, pp. 1073-1089. 2. T. Odaira, S. Xu, K. Hirata, X. Xu, T. Omori, K. Ueki, et.al.; Flexible and Tough Superelastic Co-Cr Alloys for Biomedical Applications, Adv. Mater., 34, 2022, pp 2202305. 3. M. Xiao, Y.M. Chen, M.N. Biao, X.D. Zhang, B.C. Yang; Bio-functionalization of biomedical metals, Mater. Sci. Eng. C Mater. Biol. Appl. 70, 2017, pp. 1057-1070. 4. C. Koch, S. Johnson, D. Kumar, M. Jelinek, D. Chrisey, et al.; Pulsed laser deposition of hydroxyapatite thin films, Mater. Sci. Eng. C, 27, 2007, pp. 484-494. 5. A. Vadiraj, M. Kamaraj; Fretting fatigue behavior of surface modified biomedical titanium alloys, Trans. Indian Inst. Met., 63 (2–3), 2010, pp. 217-223. 6. L. Marc, H.J. Rack; Titanium alloys in total joint replacement-a materials science perspective, Biomaterials, 19 (18), 1998, pp. 1624-1639. 7. C. Cui, Y. Shen, Y. Li, et al.; Microstructure, and mechanical properties of tip/Al composite, Adv. Eng. Mater. 5 (10), 2003, pp. 725–729. 8. Y. Ma, K. Zhang, J. Yang, X. Tian, C. Gong, W. Zheng, et. al.; Effects of the target-to-substrate distance on the microstructure and properties of TiN coatings fabricated by pulse-enhanced vacuum arc evaporation, J. Adhesion Science and Technology, 35 (11), 2021, pp. 1125-1137. 9. A. Shah, S. Izman, M. A. Hassan; Influence of nitrogen flow rate in reducing TiN microdroplets on bio- medical Ti-13Zr-13Nb alloy, Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering), 78, 2016, pp 5-10. 10. M. U. Ghulam, J. Muhammad, G. Muhammad, W. S. Muhammad, A. R. Mohsin, et. al.; Experimental inves- tigation of tribo-mechanical and chemical properties of TiN PVD coating on titanium substrate for biomedical implants manufacturing, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 102, 2019, pp. 1391-1404. 11. L. Lin, Y. Tian, W. Yu, S. Chen, Y. Chen, W. Chen; Corrosion and hardness characteristics of Ti/TiN-mod- ified Ti6Al4V alloy in marine environment, Ceramics International, 48, 2022, pp. 34848–34854. 12. M. A. Hussein, N. K. Ankaha, A. M. Kumara, M. A. Azeem, S. Saravanan, A. A. Sorour, N. A. Aqeeli; Mechanical, biocorrosion, and antibacterial properties of nanocrystalline TiN coating for orthopedic applications, Ceramics International, 46, 2020, pp. 18573-18583. 13. W. Cui, F. Niu, Y. Tan, G. Qin, Microstructure and tribocorrosion performance of nanocrystalline TiN grad- ed coating on biomedical titanium alloy; Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 29, 2019, pp. 1026-1035. Số 105 . tháng 12/2022 . TAP CHI KHOA HOC-CONG NGHE KIM LOAI
  8. Journal of Science and Technology of Công trình nghiên cứu 9 14. M. A. Hussein, A. Y. Adesina, M. Kumar, A. Sorour, N. A. Aqeeli; Investigations of in Vitro Corrosion, and Wear Properties of TiN PVD Coating on Ti6Al4V Alloy for Dental Application, Key Engineering Materials, 813, 2019, pp. 1-6. 15. M. Łępicka, M. G. Dahlke, D. Pieniak, K. Pasierbiewicz, K. Kryńska, A. Niewczas; Tribological perfor- mance of titanium nitride coatings: A comparative study on TiN-coated stainless steel and titanium alloy, Wear, 422–423, 2019, pp. 68–80. 16. L. V. Duong, V. N. Hoang, N. N. Linh, D. Q. Khanh, D. D. Phuong; Effect of TiAl target power on microstructure and mechanical behavior of sputtered TiAlCrN coatings, Tuyển tập báo cáo Hội nghị IWAMSN lần thứ 10, 2021, 306-311. 17. D. D. Phuong, V. D. Luong, P. N. Minh, H. J. Park, K. I. Moon; Microstructure, Mechanical and Tribological Behavior of the TiAlVN coatings, Acta Metallurgica Slovaca, 24 (4), 2018, 266-272. 18. V. D. Luong, D. D. Phuong, N. Q. Huan, D. T. Nhung, P. N. Minh, K. I. Moon; Synthesis of the TiAlVN coat- ing deposited by magnetron sputtering using a single target, Hội nghị vật lý chất rắn và khoa học vật liệu toàn quốc lần thứ X tại T.P. Huế, 2017. 19. V. Q. Dong, D. B. Seo, C. V. Anh, J. H. Lee, J. H Park, E. T. Kim; Controlled Surface Morphology and Electrical Properties of Sputtered Titanium Nitride Thin Film for Metal-Insulator- Metal Structures, Applied Science, 2022, 12, 10415. 20. S. Zhang, F. Yan, Y. Yang, M. Yan, Y. Zhang, J. Guo, H. Li; Effects of sputtering gas on microstructure and tribological properties of titanium nitride films, Applied Surface Science, 2019, 488, 61-69. 21. M. R. Chavdaa, D. P. Dave, K. V. Chauhan, S. K. Rawal; Tribological Characterization of TiN Coatings prepared by Sputtering, Procedia Technology, 23, 2016, pp. 36 - 41. 22. V. D. Luong, D. D. Phuong, P. N. Minh and K. I. Moon; Influence of Nitrogen Gas Flow on the Hardness and the Tribological Properties of a TiAlBN Coating Deposited by Using a Magnetron Sputtering Process, J. Korean Phys. Soc. 70, 2017, pp. 929933. 23. J. A. Thornton; Influence of apparatus geometry and deposition conditions on the structure and topography of thick sputtered coatings, J. Vac. Sci. Technol., 11(4), 1974, pp. 666–670. 24. D. D. Phuong, P. V. Trinh, K. I. Moon, H. J. Park, P. N. Minh, L. V. Duong; Characterization of Sputtered Coatings with Various Nitrogen Content Deposited from High Aluminum Alloyed TiAlV Target, Materials Transactions, 62 (1), 2021, pp. 82-87. 25. K. Khojier, H. Savaloni, E. Shokrai, Z. Dehghani, N. Z. Dehnavi; Influence of argon gas flow on mechan- ical and electrical properties of sputtered titanium nitride thin films, Journal of Theoretical and Applied Physics, 2013, pp. 7 - 37. 26. S. PalDeys, S. C. Deevi; Single layer and multilayer wear resistant coatings of (TiAl)N: a review, Mater. Sci. Eng. A, 342, 2003, pp. 58-79. TAP CHI KHOA HOC-CONG NGHE KIM LOAI . Số 105 . tháng 12/2022
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2397 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2