RU2365672C1 - Method of production of antifrictional thin films - Google Patents

Method of production of antifrictional thin films Download PDF

Info

Publication number
RU2365672C1
RU2365672C1 RU2007148428/02A RU2007148428A RU2365672C1 RU 2365672 C1 RU2365672 C1 RU 2365672C1 RU 2007148428/02 A RU2007148428/02 A RU 2007148428/02A RU 2007148428 A RU2007148428 A RU 2007148428A RU 2365672 C1 RU2365672 C1 RU 2365672C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
target
substrate
wse
mose
padding
Prior art date
Application number
RU2007148428/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Неволин (RU)
Владимир Николаевич Неволин
Вячеслав Юрьевич Фоминский (RU)
Вячеслав Юрьевич Фоминский
Роман Иванович Романов (RU)
Роман Иванович Романов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский Инженерно-Физический Институт (государственный университет)"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский Инженерно-Физический Институт (государственный университет)" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский Инженерно-Физический Институт (государственный университет)"
Priority to RU2007148428/02A priority Critical patent/RU2365672C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2365672C1 publication Critical patent/RU2365672C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to a technique of application of protective antifrictional coatings, namely to a method of production of antifrictional thin films and can be used in the vacuum, aeronautical and space engineering, micromechanics, manufacturing of metal-cutting and metal-working tools. Laser sputtering of a target is performed with the target made of dichalconids of refractory metals with the density of the laser emission being from 5 to 100 J/cm2, with the room temperature of the padding and the inert gas pressure being 1-10 Pa. The dichalconids of refractory metals are selected from the group including MoS2, WS2, MoSe2 WSe2, MoSe2/Ni, WSe2/Ni. The padding is positioned opposite the target at a distance of 3-8 cm. The padding can be made of any metal materials and hard alloys used in the machine-building industry. The padding can be made of steel with a coating of diamond-like carbon (α-C).
EFFECT: simplified technique and reduced pollution of the environment and occupational hazard.
6 cl, 5 dwg, 3 ex, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области технологии нанесения защитных антифрикционных покрытий и может быть использовано в вакуумной, авиационной и космической технике, микромеханике, изготовлении металлорежущего и металлообрабатывающего инструмента и др.The invention relates to the field of technology for applying protective antifriction coatings and can be used in vacuum, aviation and space technology, micromechanics, the manufacture of metal cutting and metalworking tools, etc.

Известно изобретение «Низкофрикционные покрытия для использования в зубном деле или медицине» (заявка WO 2006123336, опубл. 2006-11-23), предлагающее заготовки, части которого покрыты фуллереноподобными наночастицами или композитами, содержащими такие наночастицы. Предпочтительно предлагают заготовки из металла для использования в зубном деле или медицине, имеющие пленку с уменьшенным трением, а также предлагают методы для покрытия таких заготовок с уменьшенным трением, такие как электролиз или электрохимическое осаждение. В заготовках согласно пунктам формулы 1-6 наночастицы изготовлены из TiS2, TiSe2, TiTe2, WS2, WSe2, WTe2, MoS2, MoSe2, MoTe2, SnS2, SnSe2, SnTe2 RuS2, RuSe2, RuTe2, GaS, GaSe, GaTe, InS, InSe, HfS2, ZrS2, VS2, ReS2 or NbS2.The invention is known as "Low friction coatings for use in dentistry or medicine" (application WO 2006123336, publ. 2006-11-23), offering blanks, parts of which are coated with fullerene-like nanoparticles or composites containing such nanoparticles. Preferably, metal preforms are provided for use in dentistry or medicine having a film with reduced friction, and methods are also proposed for coating such reduced friction preforms, such as electrolysis or electrochemical deposition. In the blanks according to claims 1-6, the nanoparticles are made of TiS 2 , TiSe 2 , TiTe 2 , WS 2 , WSe 2 , WTe 2 , MoS 2 , MoSe 2 , MoTe 2 , SnS 2 , SnSe 2 , SnTe 2 RuS 2 , RuSe 2 , RuTe 2 , GaS, GaSe, GaTe, InS, InSe, HfS 2 , ZrS 2 , VS 2 , ReS 2 or NbS 2 .

Недостатком данного способа является ограниченная область использования данных материалов. Кроме того, композиты, содержащие указанные наночастицы, имеют недостаточную прочность сцепления с подложкой, ухудшающую антифрикционные свойства пленки.The disadvantage of this method is the limited area of use of these materials. In addition, composites containing these nanoparticles have insufficient adhesion to the substrate, which worsens the antifriction properties of the film.

Известно изобретение «Метод для покрытия трущихся поверхностей твердой смазкой» (патент KR 20020007884, опубл. 2002-01-29), который обеспечивает низкий коэффициент трения. В этом методе твердая смазка напыляется (spray) на предварительно нанесенный лубрикант (lubrite), твердая смазка выбирается из группы веществ, включающей WS2, MoS2, WSe2. Также, содержание влаги в смазке 0,4-1,5% по весу в сухом виде, и 5-15% в виде суспензии.The invention is known "Method for coating rubbing surfaces with solid lubricant" (patent KR 20020007884, publ. 2002-01-29), which provides a low coefficient of friction. In this method, a solid lubricant is sprayed onto a pre-applied lubricant (lubrite), and the solid lubricant is selected from the group of substances including WS 2 , MoS 2 , WSe 2 . Also, the moisture content in the lubricant is 0.4-1.5% by weight in dry form, and 5-15% in the form of a suspension.

Недостатком данного способа является то, что антифрикционная пленка наносится при помощи распыления (spray) и поэтому она имеет слабое сцепление с подложкой. Увеличение сцепления достигается только за счет попадания смазки в углубления, сформированные осажденным лубрикантом. Содержание влаги и ограничение минимальной толщиной сужает область применения данной антифрикционной пленки, которую невозможно использовать в микромеханике, космической и вакуумной технике.The disadvantage of this method is that the antifriction film is applied by spraying (spray) and therefore it has poor adhesion to the substrate. The increase in adhesion is achieved only due to the ingress of lubricant into the recesses formed by the deposited lubricant. The moisture content and the limitation of the minimum thickness narrows the scope of this anti-friction film, which cannot be used in micromechanics, space and vacuum technology.

Известно изобретение «Ориентированные поликристаллические тонкие пленки халькогенидов переходных металлов» (патент EP 0580019, опубл. 1994-01-26), которое включает (а) осаждение слоя материала переходного металла или их сочетания на подложке; и б) нагрев слоя в атмосфере газа, содержащего один или более материала халкогена в течении такого времени, чтобы позволить материалу переходного металла и материалу халькогена среагировать и сформировать ориентированную поликристаллическую тонкую пленку.The invention is known “Oriented polycrystalline thin films of transition metal chalcogenides” (patent EP 0580019, publ. 1994-01-26), which includes (a) the deposition of a layer of transition metal material or a combination thereof on a substrate; and b) heating the layer in a gas atmosphere containing one or more chalcogen material for such a time as to allow the transition metal material and chalcogen material to react and form an oriented polycrystalline thin film.

Тонкие пленки такие, как MoS2, MoSe2, MoTe2, WS2, WSe2, ZrS2, ZrSe2, HfS2, HfSe2, PtS2, ReS2, ReSe2, TiS3, ZrS3, ZrSe3, HfS3, HfSe3, TiS2, TaS2, TaSe2, NbS2, NbSe2 и NbTe2 изучены на предмет трибологических свойств.Thin films such as MoS 2 , MoSe 2 , MoTe 2 , WS 2 , WSe 2 , ZrS 2 , ZrSe 2 , HfS 2 , HfSe 2 , PtS 2 , ReS 2 , ReSe 2 , TiS 3 , ZrS 3 , ZrSe 3 , HfS 3 , HfSe 3 , TiS 2 , TaS 2 , TaSe 2 , NbS 2 , NbSe 2 and NbTe 2 were studied for tribological properties.

Согласно существующему изобретению, тонкая поликристаллическая пленка желательной ориентации сформирована на подложке первым нанесением слоя материала переходного металла. Может использоваться любая подходящая подложка. Предпочтительно - кварц, стекло или титан, молибденовая или вольфрамовая фольга.According to the present invention, a thin polycrystalline film of the desired orientation is formed on the substrate by first applying a layer of transition metal material. Any suitable substrate may be used. Preferably, quartz, glass or titanium, molybdenum or tungsten foil.

Осаждение переходного металла или смеси переходных металлов на подложку может быть достигнуто любым подходящим способом. Он может включать вакуумное напыление, химическое или гальваническое осаждение.The deposition of a transition metal or a mixture of transition metals on a substrate can be achieved by any suitable method. It may include vacuum deposition, chemical or galvanic deposition.

После осаждения слоя переходного металла слой нагревают в газообразной атмосфере, содержащей халькоген, который может быть одним или более и/или одним или более смесями халкогенов, содержащими один или более халкогенов. Предпочтительно материал халкогена - сера или селен, или смеси этого.After the transition metal layer is deposited, the layer is heated in a gaseous atmosphere containing chalcogen, which may be one or more and / or one or more chalcogen mixtures containing one or more chalcogenes. Preferably, the material of the chalcogen is sulfur or selenium, or mixtures thereof.

Недостатком данного способа является необходимость нагрева подложки до температуры выше 400°С, что делает невозможным использование закаленных сталей, подслоя из алмазоподобного углерода и других материалов, применяемых в машиностроении и металлообработке. Сам процесс сложный и длительный, требуется использование вредных халькоген-содержащих газов.The disadvantage of this method is the need to heat the substrate to a temperature above 400 ° C, which makes it impossible to use hardened steels, a layer of diamond-like carbon and other materials used in mechanical engineering and metalworking. The process itself is complex and lengthy, the use of harmful chalcogen-containing gases is required.

Данное изобретение является наиболее близким аналогом, т.е. прототипом.This invention is the closest analogue, i.e. prototype.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение области применения данного способа, использующего более широкий перечень конструкционных материалов, на которые может быть нанесено покрытие, при упрощении технологии, снижение загрязнения окружающей среды и вредности производства.The objective of the invention is to expand the scope of this method, using a wider list of structural materials that can be coated, while simplifying the technology, reducing environmental pollution and harmful production.

Данная задача решается созданием способа получения антифрикционных тонких пленок путем импульсного лазерного распыления и осаждения материала мишени на подложке в атмосфере инертного газа, отличающегося тем, что проводят импульсное лазерное распыление мишени, выполненной из дихалькогенидов тугоплавких металлов, при плотности энергии лазерного излучения от 5 до 100 Дж/см, при комнатной температуре подложки и давлении инертного газа 1-10 Па.This problem is solved by creating a method for producing antifriction thin films by pulsed laser sputtering and deposition of the target material on a substrate in an inert gas atmosphere, characterized in that pulsed laser sputtering of a target made of refractory metal dichalcogenides with a laser radiation energy density of from 5 to 100 J / cm, at room temperature of the substrate and an inert gas pressure of 1-10 Pa.

Кроме того, дихалькогениды тугоплавких металлов выбраны из группы, включающей MoS2, WS2, MoSe2, WSe2, MoSe2/Ni, WSe2/Ni.In addition, refractory metal dichalcogenides are selected from the group consisting of MoS 2 , WS 2 , MoSe 2 , WSe 2 , MoSe 2 / Ni, WSe 2 / Ni.

Кроме того, подложка расположена напротив мишени на расстоянии 3-8 см.In addition, the substrate is located opposite the target at a distance of 3-8 cm.

Кроме того, подложка может быть выполнена из любых металлических материалов и твердых сплавов, использующихся в машиностроении.In addition, the substrate can be made of any metal materials and hard alloys used in mechanical engineering.

Кроме того, подложка может быть выполнена из стали с покрытием из алмазоподобного углерода (α-C).In addition, the substrate can be made of steel coated with diamond-like carbon (α-C).

Изобретение поясняется схемами и графиками.The invention is illustrated by diagrams and graphs.

На фиг.1 дана схема импульсного лазерного осаждения в буферном газе: где 1 - лазерное излучение, 2 - система сканирования и фокусировки лазерного излучения, 3 - вакуумная камера, 4 - распыляемая мишень, 5 - подложка, 6 - система подачи газа.Figure 1 shows a diagram of pulsed laser deposition in a buffer gas: where 1 is laser radiation, 2 is a system for scanning and focusing laser radiation, 3 is a vacuum chamber, 4 is a spray target, 5 is a substrate, 6 is a gas supply system.

На фиг.2 даны графики изменения отношения атомных концентраций селена и вольфрама, то есть величина x, в зависимости от давления аргона и гелия для пленок WSex: где а) для аргона, б) для гелия.Figure 2 shows graphs of changes in the ratio of atomic concentrations of selenium and tungsten, that is, the value of x, depending on the pressure of argon and helium for WSe x films: where a) for argon, b) for helium.

На фиг.3 дана зависимость коэффициента трения от числа циклов вращения диска для покрытий MoSex, сформированных импульсным лазерным осаждением: а) в вакууме, б) в аргоне при давлении 2 Па и в) в аргоне при давлении 5 Па.Figure 3 shows the dependence of the friction coefficient on the number of disk rotation cycles for MoSe x coatings formed by pulsed laser deposition: a) in vacuum, b) in argon at a pressure of 2 Pa and c) in argon at a pressure of 5 Pa.

На фиг.4 дан график зависимости износа покрытий от влажности окружающей среды.Figure 4 shows a graph of the dependence of wear of coatings on environmental humidity.

На фиг.5 представлен график зависимости величины x от расстояния между мишенью и подложкой, для пленки WSex, осажденной в аргоне при давлении 2 Па и F=20 Дж/см2.Figure 5 presents a graph of the dependence of x on the distance between the target and the substrate, for the WSe x film deposited in argon at a pressure of 2 Pa and F = 20 J / cm 2 .

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Излучение лазера на иттрий-алюминиевом гранате, активированном неодимом (ИАГ:Nd+) с длиной волны 1,06 мкм и частотой следования импульсов от 25 до 100 Гц фокусируется и сканируется по поверхности мишени 4 (фиг.1). Мишень и подложка находятся в вакуумной камере, откачиваемой до остаточного давления не более чем 1·10-3 Па, при этом подложка расположена напротив мишени на расстоянии от 3 до 8 см. Перед помещением в вакуумную камеру подложку полируют и очищают химическим способом (промывание ацетоном и спиртом). Перед началом осаждения в вакуумную камеру подается инертный газ (Ar, He и др.). Процесс осаждения производится при комнатной температуре.Laser radiation from a yttrium-aluminum garnet activated by neodymium (YAG: Nd + ) with a wavelength of 1.06 μm and a pulse repetition rate of 25 to 100 Hz is focused and scanned along the surface of target 4 (Fig. 1). The target and the substrate are in a vacuum chamber evacuated to a residual pressure of not more than 1 · 10 -3 Pa, while the substrate is located opposite the target at a distance of 3 to 8 cm. Before being placed in the vacuum chamber, the substrate is polished and chemically cleaned (washing with acetone and alcohol). Before deposition begins, an inert gas (Ar, He, etc.) is supplied to the vacuum chamber. The deposition process is carried out at room temperature.

Величина плотности энергии лазерного излучения на поверхности мишени (F), определяемой по формуле:The energy density of laser radiation on the surface of the target (F), determined by the formula:

F=E/S,F = E / S,

где Е - энергия в импульсе, S - площадь пятна фокусировки. Величина F выбирается в диапазоне от 5 до 100 Дж/см2, поскольку в этом случае в потоке осаждаемого вещества присутствуют атомы и ионы с энергией от 100 до 1500 эВ. Облучение растущей пленки атомами и ионами с такой энергией улучшает адгезию и микроструктуру. Пленки MoSe2 или WSe2, полученные при F<5 Дж/см2, при испытаниях выдерживали менее 5000 циклов, в то время как пленки, полученные при F от 5 до 100 Дж/см2, выдерживали 10000-20000 циклов. Кроме того, величина F в данном диапазоне обеспечивает высокую скорость осаждения пленок. Использование более высокого F не технологично в связи с уменьшением скорости осаждения пленки.where E is the energy in the pulse, S is the area of the focusing spot. The value of F is selected in the range from 5 to 100 J / cm 2 , since in this case atoms and ions with energies from 100 to 1500 eV are present in the flow of the deposited substance. Irradiating the growing film with atoms and ions with such energy improves adhesion and microstructure. MoSe 2 or WSe 2 films obtained at F <5 J / cm 2 during the tests withstood less than 5000 cycles, while films obtained at F from 5 to 100 J / cm 2 withstood 10000-20000 cycles. In addition, the value of F in this range provides a high deposition rate of the films. The use of a higher F is not technologically advanced due to a decrease in the deposition rate of the film.

Выбор комнатной температуры подложки обусловлен, во-первых, тем, что при данной температуре пленки обладают нанокристаллической структурой, которая характеризуется большей износостойкостью по сравнению с поликристаллической, во-вторых, технологической простотой, возможностью расширить перечень конструкционных материалов, на которые может быть нанесено защитное покрытие.The choice of the room temperature of the substrate is due, firstly, to the fact that at a given temperature the films have a nanocrystalline structure, which is characterized by greater wear resistance compared to polycrystalline, and secondly, technological simplicity, the ability to expand the list of structural materials on which a protective coating can be applied .

Расстояния между мишенью и подложкой определяется исходя из требований по скорости осаждения и однородности пленок. При осаждении в газе величина x зависит от расстояния между мишенью и подложкой. Экспериментально установлено, что при заданной величине F, комнатной температуре подложки и расстоянии между мишенью и подложкой от 3 до 8 см можно подобрать давление инертного газа в диапазоне от 3 до 10 Па, при котором пленка в центре зоны осаждения будет иметь стехиометрический состав. Соотношение давления газа, необходимого для получения стехиометрической пленки, и плотности энергии лазерного излучения приведено в таблице 1. Экспериментально установлено, что стехиометрические пленки дихалькогенидов тугоплавких металлов имеют наилучшие антифрикционные свойства. В таблице 2 дана средняя величина коэффициента трения пленок MoSex для разных значений x. Трибологические испытания проводились по схеме шарик-диск при диаметре стального шарика 3 мм, нагрузке 1 H и относительной влажности воздуха 45-55%.The distance between the target and the substrate is determined based on the requirements for the deposition rate and the uniformity of the films. In gas deposition, the value of x depends on the distance between the target and the substrate. It was experimentally established that for a given value of F, the room temperature of the substrate and the distance between the target and the substrate from 3 to 8 cm, it is possible to select an inert gas pressure in the range from 3 to 10 Pa, at which the film in the center of the deposition zone will have a stoichiometric composition. The ratio of the gas pressure required to obtain a stoichiometric film to the energy density of laser radiation is shown in Table 1. It is experimentally established that stoichiometric films of refractory metal dichalcogenides have the best antifriction properties. Table 2 gives the average value of the friction coefficient of MoSe x films for different values of x. Tribological tests were carried out according to the ball-disk scheme with a steel ball diameter of 3 mm, a load of 1 H and a relative humidity of 45-55%.

Примеры осуществления способа.Examples of the method.

Пример 1.Example 1

Тонкие пленки MoSe2 осаждались на шайбы диаметром 20 мм, изготовленные из стали марки 95X18. Скорость осаждения составляла 22 нм/мин при частоте лазера 25 Гц. Температура подложки составляла 25°С. Подложка располагалась на расстоянии 5 см от мишени. Осаждение проводилось в вакууме и в аргоне при давлении 2 Па и 5 Па. Результаты испытаний приведены на фиг. 3 и в таблице 2. Пленки MoSe2, полученные при давлении аргона 2 Па, характеризуются наименьшей величиной коэффициента трения (0,04).Thin films of MoSe 2 were deposited on washers with a diameter of 20 mm made of steel grade 95X18. The deposition rate was 22 nm / min at a laser frequency of 25 Hz. The temperature of the substrate was 25 ° C. The substrate was located at a distance of 5 cm from the target. The deposition was carried out in vacuum and in argon at a pressure of 2 Pa and 5 Pa. The test results are shown in FIG. 3 and Table 2. MoSe 2 films obtained under argon pressure of 2 Pa are characterized by the lowest value of the coefficient of friction (0.04).

Пример 2.Example 2

Тонкие пленки WSe2 осаждались на шайбы диаметром 20 мм, изготовленные из стали марки 95X18 и покрытые пленкой α-C. Пленка α-C была получена методом импульсного лазерного осаждения в одном технологическом цикле с пленкой WSe2. Сканирование лазерного луча по мишеням из графита и WSe2 осуществлялось автоматически при помощи дефлекторной системы, управляемой компьютером. Толщина пленки α-C составляла 200 нм, скорость осаждения пленки α-C составляла 15 нм/мин. Скорость осаждения пленки WSe2 составляла 25 нм/мин при частоте лазера 25 Гц. Температура подложки составляла 25°С, давление гелия в рабочей камере -7 Па. Среднее значение коэффициента трения составило 0,04, интенсивность износа покрытия составила 2,92·10-6 мм3·Н-1·м-1.WSe 2 thin films were deposited on washers with a diameter of 20 mm made of 95X18 steel and coated with α-C film. The α-C film was obtained by pulsed laser deposition in one technological cycle with a WSe 2 film. The laser beam was scanned from graphite and WSe 2 targets automatically using a computer-controlled deflector system. The α-C film thickness was 200 nm, and the α-C film deposition rate was 15 nm / min. The deposition rate of the WSe 2 film was 25 nm / min at a laser frequency of 25 Hz. The temperature of the substrate was 25 ° C; the pressure of helium in the working chamber was 7 Pa. The average value of the coefficient of friction was 0.04, the intensity of wear of the coating was 2.92 · 10 -6 mm 3 · N -1 · m -1 .

Пример 3.Example 3

Тонкие пленки MoSe2/Ni осаждались на подложке в виде прямоугольного параллелепипеда, изготовленные из твердого сплава WC-Co и покрытые пленкой TiN (толщина 2 мкм). Скорость и условия осаждения дихалькогенидной пленки были аналогичны предыдущему примеру. Среднее значение коэффициента трения составило 0,05. На рисунке 4 представлены результаты сравнительных испытаний на износостойкость пленок MoSe2/Ni, полученных данным способом, и ряда покрытий на основе дихалькогенидов тугоплавких металлов аналогичного назначения MoST, MOVIC, двух опытных образцов WSe2, полученных методами высокочастотного магнетронного осаждения (1, 2) и смазочного состава на основе эпоксидной смолы и WSe2 (3). Испытания проводились фреттинговым методом с нагрузкой 1 H, частотой 10 Гц, амплитудой смещения 100 мкм. Контртело - корундовый шар, температура - 23°С, количество циклов - 50000.Thin MoSe 2 / Ni films were deposited on a substrate in the form of a rectangular parallelepiped made of WC-Co hard alloy and coated with a TiN film (thickness 2 μm). The rate and deposition conditions of the dichalcogenide film were similar to the previous example. The average value of the coefficient of friction was 0.05. Figure 4 presents the results of comparative tests on the wear resistance of MoSe 2 / Ni films obtained by this method and a series of coatings based on dichalcogenides of refractory metals of similar purpose MoST, MOVIC, two WSe 2 prototypes obtained by high-frequency magnetron deposition (1, 2) and epoxy resin and WSe 2 lubricant (3). The tests were carried out by the fretting method with a load of 1 H, a frequency of 10 Hz, and a displacement amplitude of 100 μm. Counterbody - corundum ball, temperature - 23 ° С, number of cycles - 50,000.

Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает широкий перечень конструкционных материалов, на которые может быть нанесено покрытие, при упрощении технологии и безопасности в эксплуатации, а также улучшении износостойкости и адгезии пленок, уменьшении коэффициента трения.Thus, the present invention provides a wide range of structural materials that can be coated, while simplifying the technology and safety in operation, as well as improving the wear resistance and adhesion of the films, reducing the coefficient of friction.

Таблица 1.Table 1. F, Дж/см2 F, J / cm 2 Аргон, ПаArgon, Pa Гелий, ПаHelium, Pa 55 2,0±0,22.0 ± 0.2 7,5±0,27.5 ± 0.2 50fifty 1,7±0,21.7 ± 0.2 6,6±0,26.6 ± 0.2 100one hundred 1,5±0,21.5 ± 0.2 5,7±0,25.7 ± 0.2

Таблица 2.Table 2. Давление аргона, ПаArgon pressure, Pa 0,0±0,10,0 ± 0,1 2,0±0,12.0 ± 0.1 5,0±0,15.0 ± 0.1 xx 1,3±0,11.3 ± 0.1 2,0±0,12.0 ± 0.1 2,2±0,12.2 ± 0.1 Средний коэффициент тренияAverage coefficient of friction 0,090.09 0,040.04 0,080.08

Claims (5)

1. Способ получения антифрикционных тонких пленок, включающий импульсное лазерное распыление и осаждение материала мишени на подложке в атмосфере инертного газа, отличающийся тем, что проводят импульсное лазерное распыление мишени, выполненной из дихалькогенидов тугоплавких металлов, при плотности энергии лазерного излучения от 5 до 100 Дж/см2 и давлении инертного газа 1-10 Па, а осаждение осуществляют на подложку, имеющую комнатную температуру.1. A method of producing anti-friction thin films, including pulsed laser sputtering and deposition of target material on a substrate in an inert gas atmosphere, characterized in that pulsed laser sputtering of a target made of refractory metal dichalcogenides is carried out at a laser energy density of from 5 to 100 J / cm 2 and an inert gas pressure of 1-10 Pa, and the deposition is carried out on a substrate having room temperature. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что мишень выполнена из дихалькогенида тугоплавких металлов, выбранного из группы, включающей MoS2, WS2, MoSe2, WSe2, MoSe2/Ni, WSe2/Ni.2. The method according to claim 1, characterized in that the target is made of a refractory metal dichalcogenide selected from the group consisting of MoS 2 , WS 2 , MoSe 2 , WSe 2 , MoSe 2 / Ni, WSe 2 / Ni. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что подложку располагают напротив мишени на расстоянии 3-8 см.3. The method according to claim 1, characterized in that the substrate is placed opposite the target at a distance of 3-8 cm 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что подложку выполняют из металлических материалов и твердых сплавов.4. The method according to claim 1, characterized in that the substrate is made of metal materials and hard alloys. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что подложку выполняют из стали с покрытием из алмазоподобного углерода (α-С). 5. The method according to claim 1, characterized in that the substrate is made of steel coated with diamond-like carbon (α-C).
RU2007148428/02A 2007-12-27 2007-12-27 Method of production of antifrictional thin films RU2365672C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007148428/02A RU2365672C1 (en) 2007-12-27 2007-12-27 Method of production of antifrictional thin films

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007148428/02A RU2365672C1 (en) 2007-12-27 2007-12-27 Method of production of antifrictional thin films

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2365672C1 true RU2365672C1 (en) 2009-08-27

Family

ID=41149843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007148428/02A RU2365672C1 (en) 2007-12-27 2007-12-27 Method of production of antifrictional thin films

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2365672C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459012C2 (en) * 2010-10-01 2012-08-20 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Manufacturing method of thin films based on samarium monosulphide
RU2743353C2 (en) * 2016-12-19 2021-02-17 СМСи КОРПОРЕЙШН Corrosion-resistant structural element
CN114959590A (en) * 2022-04-16 2022-08-30 江西师范大学 Tungsten disulfide composite nano-particles, preparation method thereof and application of tungsten disulfide composite nano-particles as hydrogen evolution reaction electrocatalyst

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459012C2 (en) * 2010-10-01 2012-08-20 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Manufacturing method of thin films based on samarium monosulphide
RU2743353C2 (en) * 2016-12-19 2021-02-17 СМСи КОРПОРЕЙШН Corrosion-resistant structural element
RU2743353C9 (en) * 2016-12-19 2022-01-12 СМСи КОРПОРЕЙШН Corrosion-resistant member
CN114959590A (en) * 2022-04-16 2022-08-30 江西师范大学 Tungsten disulfide composite nano-particles, preparation method thereof and application of tungsten disulfide composite nano-particles as hydrogen evolution reaction electrocatalyst

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ding et al. Tribological properties of Cr-and Ti-doped MoS2 composite coatings under different humidity atmosphere
Nossa et al. The influence of the addition of C and N on the wear behaviour of W–S–C/N coatings
Müller et al. Tribological response and characterization of Mo–W doped DLC coating
RU2447012C1 (en) Method of producing steel nanostructured surface by laser-induced plasma processing
Lackner et al. Room temperature pulsed laser deposited (Ti, Al) CxN1− x coatings—chemical, structural, mechanical and tribological properties
Kharanzhevskiy et al. Ultralow friction behaviour of B4C-BN-MeO composite ceramic coatings deposited on steel
RU2365672C1 (en) Method of production of antifrictional thin films
Grigoriev et al. Dependence of mechanical and tribological properties of diamond-like carbon coatings on laser deposition conditions and alloying by metals
Zappelino et al. Tribological behavior of duplex-coating on Vanadis 10 cold work tool steel
Shamshiri et al. Influence of laser structural patterning on the tribological performance of C-alloyed WS coatings
RU2392351C2 (en) Procedure for application of anti-friction wear resistant coating on item out of metal or alloy
DE102004004177B4 (en) Process for producing thin layers and its use
Scheibe et al. Laser-induced vacuum arc (Laser Arc) and its application for deposition of hard amorphous carbon films
Uglov et al. Compression plasma flow interraction with titanium-on-steel system: Structure and mechanical properties
de la Roche-Yepes et al. Corrosion resistance and tribological behavior of WS2-Ti coatings by Ti cathode power changes in magnetron co-sputtering
JPS63166957A (en) Surface coated steel product
Grigoriev et al. Structural modification and tribological behavior improvement of solid lubricating WSe x coatings during pulsed laser deposition in buffer He-Gas
CN107034438B (en) High speed steel screw tap preparation method of surface coating
Maleque et al. Abrasive wear response of TIG-melted TiC composite coating: Taguchi approach
Chernogor et al. Influence of bias voltage on structure and mechanical properties of TiCrN-Mo2N-Ni coatings
Tellez et al. RSM Performance Characteristics Improving Due to the Application of the Nanostructured Carbon-containing Coating “Superlattice”
Zhao et al. Mechanical and wear properties of 42CrMo Steel by plasma nitriding assisted hollow cathode ion source
RU2791571C1 (en) Method for vacuum-arc deposition of nanostructured coatings on dental structures
Yeskermessov et al. Structure and properties of multi component (Ti-Zr-Cr-Nb) N coatings obtained by vacuum-arc deposition
Mashovets Analysis of the influence of nitriding in a glow discharge on the properties of a titanium alloy.

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171228