Erforschung von Tantal-Nitrid: Eine tribologische Studie über dünne Schichten

Dünne Schichten spielen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung und Untersuchung von Materialien mit neuen und einzigartigen Eigenschaften. Dünne Schichten sind in der modernen Welt sehr nützlich, da sie den Vorteil haben, dass sie die Eigenschaften der Oberfläche eines Grundmaterials entsprechend unseren Anforderungen verändern. Dünne Schichten können auf Grundmaterialien durch zwei Arten von Verfahren abgeschieden werden: physikalische Gasphasenabscheidung und chemische Gasphasenabscheidung. Die physikalische Gasphasenabscheidung hat den Vorteil, dass sie nicht toxisch ist und eine bessere Haftung der dünnen Schichten gegenüber dem Grundmaterial aufweist als die chemische Gasphasenabscheidung.Das Hauptziel der vorliegenden Arbeit ist die Synthese von Beschichtungen auf der Basis von Tantalnitrid auf Glas-, Silizium-, Messing- und Baustahlsubstraten mit Hilfe des RF-Magnetron-Sputterverfahrens. Wir haben die Auswirkungen der Abscheidungszeit und der Stickstoffflussrate auf die strukturellen und tribologischen Eigenschaften der Tantalnitridbeschichtung untersucht. Die Abscheidungszeit für die Beschichtung wurde von 20 bis 80 Minuten variiert. Die Stickstoffdurchflussrate wurde von 5 bis 30 sccm variiert. Röntgendiffraktometer (XRD) und Rasterkraftmikroskopie (AFM) wurden zur Bestimmung der Struktur und Oberflächentopografie der Beschichtung eingesetzt. Zur Bestimmung der tribologischen Eigenschaften der Beschichtung wurde ein Stift-Scheiben-Tribometer verwendet.