مطالعه فازی پوشش نانوساختار چند لایه نیترید کروم آلومینیوم تولیدشده به روش رسوب فیزیکی بخار

در پژوهش حاضر، پوشش­های نانوساختار نیترید کروم- آلومینیوم تولید شده به روش رسوب فیزیکی بخار قوس کاتدی در مقیاس صنعتی مورد ارزیابی ساختاری و فازشناسی قرارگرفت. ریزساختار توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی و آنالیز پوشش­ها با استفاده از میکروآنالیز طیف سنجی تفکیک انرژی و آزمون­های پراش پرتو ایکس مطالعه گردید. بافت کریستالوگرافی پوشش­ها با محاسبه ضریب بافت از روی الگوهای پراش محاسبه شد و بافت ۲۲۲ شناسایی گردید. یافته­های آزمایش نشان می­دهد پوشش­های نیتریدی چندلایه CrN/CrAlN ساختاری نانو­کریستال با اندازه کریستالیت­ها در محدوده ۸ تا ۱۸ نانومتر دارند. فازیابی پوشش­ها توسط پراش پرتو ایکس نشان داد که CrN فاز اصلی است و اضافه­شدن آلومینیوم در شبکه، پوشش CrAlN را ایجاد می­کند که باعث جابجاشدن پیک­ها می­شود. در شرایط عدم کنترل دقیق عوامل فرآیندی، فاز Cr۲N و با افزایش تبخیر آلومینیوم، فراتر از یک حد مشخص، فاز AlN نیز پدیدار می­گردد. حل­شدن مقادیر متفاوت آلومینیوم و جابجایی نسبتا زیاد خطوط پراش، فازیابی این نوع پوشش­های نیتریدی را با چالش همراه کرده است، لذا شناسایی فازهای موجود در پوشش فقط با نرم افزار اکسپرت میسر نیست و به اطلاعات کریستالی فازها نیاز دارد.

کلیدواژه ها:

رسوب فیزیکی بخار ، فرآیند قوس کاتدی ، پراش پرتو ایکس ، پوشش نانوساختار ، CrAlN