7. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОКРЫТИЯ
.... ■
ными прослойками. В
противоположность этим результатам было показано, что границы раздела
в многокомпонентных пленках имеют как упорядоченные, так и неупорядоченные
участки, а аморфная фаза образуется преимущественно в виде отдельных
областей, а не в виде тонких прослоек однородной толщины по границам
зерен [2, 8].
Разработка технологии нанесения
сверхтвердых наноструктурных покрытий методами физического осаждения
невозможна без понимания причин их высоких эксплуатационных характеристик.
Обычно при изучении тонких пленок определяют следующие
физико-механические характеристики: твердость, износо- и коррозионную
стойкость, адгезию, жаростойкость, стойкость к высокотемпературному
окислению, остаточные напряжения, упругие свойства (модуль Юнга и величину
упругого восстановления), вязкость, проводимость, морфологию
поверхности, а также срок службы инструмента с нанесенным на него защитным
покрытием.
Трибологические покрытия
Оценка и интерпретация
трибологических свойств тонких пленок является довольно сложной задачей.
Наиболее часто проводится оценка сопротивления материала царапанью,
абразивному износу, эрозионному изнашиванию, трению скольжения,
износу при роликовом контакте и также ударному износу. Было показано, что
трибологические характеристики материала во многом зависят от типа
износа. Имеющиеся в литературе данные являются довольно
противоречивыми и не всегда соответствуют поведению материала при его
использовании в промышленности. В классической теории износа твердость
материала рассматривается как один из основных параметров, определяющих
износостойкость. Многие твердые материалы также имеют высокий
модуль упругости; тем не менее известно, что ряд полимеров обладает
высокой износостойкостью, несмотря на низкий модуль упругости. В качестве
параметра, дающего возможность оценить износостойкость материала, было
предложено использовать величину отношения твердости к модулю
упругости (Н/Е),
называемую индексом пластичности материала или упругой деформацией
разрушения. Другим важным критерием является стойкость материала к
пластической деформации, описываемая параметром ifi/E2.
Наконец, вязкость разрушения (трещино-стойкость)
К^с в пластичных материалах можно выразить
формулой
К\с = °"с ~тг.
гДе о, ~ критическая деформация
разрушения, а
—
крити-Е
ческий размер трещины. Таким
образом, чтобы повысить вязкость разрушения, материал должен обладать
высокой величиной ас (что
подра-
