Přejít k obsahu


Tribological properties and oxidation resistance of tungsten and tungsten nitride films at temperatures up to 500 °C

Citace:
JAVDOŠŇÁK, D., MUSIL, J., SOUKUP, Z., HAVIAR, S., ČERSTVÝ, R., HOUŠKA, J. Tribological properties and oxidation resistance of tungsten and tungsten nitride films at temperatures up to 500 °C. TRIBOLOGY INTERNATIONAL, 2019, roč. 132, č. APR 2019, s. 211-220. ISSN: 0301-679X
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Tribological properties and oxidation resistance of tungsten and tungsten nitride films at temperatures up to 500 °C
Rok vydání: 2019
Autoři: Ing. Daniel Javdošňák , Prof. Ing. Jindřich Musil DrSc. , Ing. Zbyněk Soukup Ph.D. , RNDr. Stanislav Haviar Ph.D. , Ing. Radomír Čerstvý , Doc. Ing. Jiří Houška Ph.D.
Abstrakt CZ: Článek se zabývá strukturou, mikrostrukturou, mechanickými a tribologickými vlastnostmi a oxidační odolností WNx tenkých vrstev připravených magnetronovým naprašováním se stechiometrií x = [N]/[W] v rozsahu od 0 do 1,5. Zjistilo se, že (i) vrstvy s x ≤ 0,20 vykazují α-W strukturu se sloupcovou mikrostrukturou, zatímco vrstvy s x ≥ 0,27 vykazují β-W2N nebo δ-WN strukturu a jemnozrnnou mikrostrukturu, (ii) tvrdost H a poměr tvrdosti k efektivnímu Youngově modulu H/E* silně ovlivňuje tribologické vlastnosti vrstev. Dále jsme vyšetřovali a diskutovali, jak jsou tribologické vlastnosti ovlivněny vlhkostí okolního vzduchu a oxidací vrstev. Oxidace vrstev je hodnocena na základě tloušťky vzniklé vrstvy WO3 na povrchu WNx vrstvy a ukazuje se, že je výrazně odlišná u vrstev WNx s x ≤ 0,20 a x ≥ 0,27.
Abstrakt EN: The paper reports on the structure, microstructure, mechanical and tribological properties and oxidation resistance of WNx films with a stoichiometry x = [N]/[W] ranging from 0 to 1.5 prepared by magnetron sputtering. It was found that (i) films with x ≤ 0.20 exhibit α-W structure and columnar microstructure, while films with x ≥ 0.27 exhibit β-W2N or δ-WN structure and fine-grained microstructure, (ii) the hardness H and hardness to effective Young's modulus H/E* strongly affect the tribological properties of the films. Furthermore, we investigate and discuss how the tribological properties are affected by the humidity and by the film oxidation. The oxidation is expressed in terms of the thickness of the WO3 scale, and is shown to be significantly different for x ≤ 0.20 and x ≥ 0.27 WNx films.
Klíčová slova

Zpět

Patička