Tato práce se zabývá tvrdými multikomponentními tenkými vrstvami M-B-C-N (M = Ti, Zr, Hf) připravenými pulzním magnetronovým naprašováním. Celkem byly připraveny čtyři vrstvy. Měřena byla jejich prvková a fázová složení, mechanické vlastnosti a elektrická rezistivita.
Cílem práce bylo prozkoumat, jaký má vliv volba přechodového kovu M na strukturu a vlastnosti materiálu. Bylo zjištěno, že přechod od Ti k Zr a Hf vede k utváření tuhých roztoků MBxCyN1 x y a amorfní struktura Ti-B-C-N přechází v nanokrystalické Zr-B-C-N a Hf-B-C-N. Touto přeměnou se zvyšuje tvrdost, poměr H/E* a elastická vratnost vrstev. Vrstvy vykazovaly nízké vnitřní pnutí a vysokou elektrickou vodivost.
Annotation in English
This thesis deals with hard multicomponent thin films M-B-C-N (M = Ti, Zr, Hf) prepared by pulsed magnetron sputtering. Four films in total were created and their elemental and structural compositions, mechanical properties and electrical resistivity were measured.
The focus of this paper was to examine the effect of the choice of transition metal M on material structure and properties. It was found that the transition from Ti to Zr and Hf leads to forming of solid solutions MBxCyN1 x y and the amorphous Ti-B-C-N transforms to nanocrystalline Zr-B-C-N and Hf-B-C-N. This change in structure leads to increased hardness, H/E* ratio and elastic recovery of the films. All materials exhibited low internal stress and high electrical conductivity.
Keywords
vrstvy M-B-C-N, nanokompozitní materiály, pulzní magnetronové naprašování, tvrdost, vnitřní pnutí
Tato práce se zabývá tvrdými multikomponentními tenkými vrstvami M-B-C-N (M = Ti, Zr, Hf) připravenými pulzním magnetronovým naprašováním. Celkem byly připraveny čtyři vrstvy. Měřena byla jejich prvková a fázová složení, mechanické vlastnosti a elektrická rezistivita.
Cílem práce bylo prozkoumat, jaký má vliv volba přechodového kovu M na strukturu a vlastnosti materiálu. Bylo zjištěno, že přechod od Ti k Zr a Hf vede k utváření tuhých roztoků MBxCyN1 x y a amorfní struktura Ti-B-C-N přechází v nanokrystalické Zr-B-C-N a Hf-B-C-N. Touto přeměnou se zvyšuje tvrdost, poměr H/E* a elastická vratnost vrstev. Vrstvy vykazovaly nízké vnitřní pnutí a vysokou elektrickou vodivost.
Annotation in English
This thesis deals with hard multicomponent thin films M-B-C-N (M = Ti, Zr, Hf) prepared by pulsed magnetron sputtering. Four films in total were created and their elemental and structural compositions, mechanical properties and electrical resistivity were measured.
The focus of this paper was to examine the effect of the choice of transition metal M on material structure and properties. It was found that the transition from Ti to Zr and Hf leads to forming of solid solutions MBxCyN1 x y and the amorphous Ti-B-C-N transforms to nanocrystalline Zr-B-C-N and Hf-B-C-N. This change in structure leads to increased hardness, H/E* ratio and elastic recovery of the films. All materials exhibited low internal stress and high electrical conductivity.
Keywords
vrstvy M-B-C-N, nanokompozitní materiály, pulzní magnetronové naprašování, tvrdost, vnitřní pnutí
Prostudovat současný stav problematiky v oblastech přípravy a vlastností multikomponentních materiálů.
Zvládnout přípravu vrstev M-B-C-N (M = Hf, Zr, Ti) na depoziční aparatuře Balzers BAS 450.
Zvládnout obsluhu přístrojů pro charakterizaci mechanických vlastností, tloušťky, vnitřního pnutí a elektrické rezistivity vrstev.
Pokusit se o nalezení korelace mezi depozičními parametry a vlastnostmi vrstev.
Research Plan
Prostudovat současný stav problematiky v oblastech přípravy a vlastností multikomponentních materiálů.
Zvládnout přípravu vrstev M-B-C-N (M = Hf, Zr, Ti) na depoziční aparatuře Balzers BAS 450.
Zvládnout obsluhu přístrojů pro charakterizaci mechanických vlastností, tloušťky, vnitřního pnutí a elektrické rezistivity vrstev.
Pokusit se o nalezení korelace mezi depozičními parametry a vlastnostmi vrstev.
