كندوپاش مغناطيسي واكنشي پوشش نيتريد تانتالوم بر روي زيرلايه فولاد زنگ نزن آستنيتي و بررسي اثر گاز نيتروژن ورودي بر ساختار و خواص پوشش

/

لايه نازك نيتريد تانتالوم TaN به دليل خواص عالي مكانيكي در دما بالا و مقاومت به سايش و خوردگي، كاربرد­هاي بسياري به صورت پوشش محافظ در صنايع مختلف از جمله صنايع ميكروالكترونيك يافته است. در اين پژوهش لايه نازك نيتريد­ تانتالوم به روش كندوپاش مغناطيسي واكنشي ايجاد شده و با تغيير ميزان نيتروژن در گاز ورودي به محفظه لايه‌نشاني، به عنوان يك پارامتر موثر بر لايه نشاني، پوشش‌هاي مختلف نيتريد تانتالوم روي فولاد زنگ نزن ايجاد و با استفاده از آناليز پراش اشعه ايكس و ميكروسكوپ الكتروني روبشي، ساختار و ضخامت آن­ها بررسي شد. همچنين با استفاده از آزمون نانو­سختي، سختي و مدول يانگ نمونه­ها اندازه­گيري شد. نتيجه به اين صورت بود كه با افزايش درصد نيتروژن در گاز ورودي از 15% به 25% به محفظه لايه نشاني، نيتريد تانتالوم از ε-TaN با ساختار هگزاگونال به δ-TaN با ساختار fcc تغيير فاز مي­دهد. سختي لايه نازك ازGPa 5/17 بهGPa 92/8 و مدول يانگ ازGPa 74/180 به GPa9/128 كاهش مي­يابد. همچنين ضخامت لايه حاصل از 04/1 ميكرومتر به 74/0 ميكرومتر كاهش و اندازه دانه­هاي كريستالي از nm 40 به nm 63 افزايش مي­يابد.

/