Constitution and microstructure of magnetron sputtered nanocomposite coatings in the system Ti–Al–N–C
Source abstract
Abstract
An ambitious objective in the development of self-lubricating wear-resistant coatings is to make use of lubricious phases such as graphite, amorphous carbon or MoS2 incorporated into coatings. A series of (Ti,Al)(N,C) coatings with different carbon contents (0-28 at.%) have been deposited by reactive magnetron sputtering of TiAl in a mixture of Ar, N-2 and CH4 gases. The microstructure and constitution of these coatings have been investigated using electron microprobe analysis, atomic force microscopy, X-Ray photoelectron spectroscopy, cross sectional transmission electron microscopy, Raman spectroscopy, X-ray diffraction and pole figure analyses. Starting from a pure TiAlN coating significant changes in the microstructure of the coatings were observed dependent on the carbon concentration. Under optimum conditions nanocomposite coatings with a structure of a coexisting metastable hard, nanocrystalline fcc TiAlNC phase and an amorphous carbon phase (a-C) have been deposited. The localization of an amorphous carbon phase has been shown by high-resolution transmission electron microscopy. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.
Source: openaire · Quality: candidate unverified · Source record ↗
Research context
OpenAlex topics: Metal and Thin Film Mechanics · Diamond and Carbon-based Materials Research · Boron and Carbon Nanomaterials Research
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
References (66)
Show source-provided references
1. Holleck · Thin Solid Films · 1987 · 153 · 1110.1016/0040-6090(87)90165-9 ↗
2. Holleck · Mater. Sci. Eng., A Struct. Mater.: Prop. Microstruct. Process. · 1991 · 140 · 60910.1016/0921-5093(91)90485-6 ↗
3. Gleiter · Adv. Mater. · 1992 · 4 · 47410.1002/adma.19920040704 ↗
4. Veprek · Thin Solid Films · 1995 · 268 · 6410.1016/0040-6090(95)06695-0 ↗
5. Knotek · Mater. Sci. Eng., A Struct. Mater.: Prop. Microstruct. Process. · 1996 · 209 · 39410.1016/0921-5093(95)10122-5 ↗
6. Musil · Surf. Coat. Technol. · 2000 · 125 · 32210.1016/S0257-8972(99)00586-1 ↗
7. Hauert · Adv. Eng. Mater. · 2000 · 2 · 24710.1002/(SICI)1527-2648(200005)2:5<247::AID-ADEM247>3.0.CO;2-U ↗
8. Klages · Mat. Sci. Forum · 1989 · 52–53 · 609
9. Dimigen · Surf. Coat. Technol. · 1991 · 49 · 54310.1016/0257-8972(91)90114-C ↗
10. Bewilogua · Surf. Coat. Technol. · 1993 · 61 · 14410.1016/0257-8972(93)90217-C ↗
11. Voevodin · J. Appl. Phys. · 1997 · 82 · 85510.1063/1.365784 ↗
12. Voevodin · Thin Solid Films · 2000 · 370 · 22310.1016/S0040-6090(00)00917-2 ↗
13. Nilsson · Wear · 2003 · 254 · 108410.1016/S0043-1648(03)00340-5 ↗
14. Gilmore · Surf. Coat. Technol. · 1998 · 108–109 · 34510.1016/S0257-8972(98)00602-1 ↗
15. Savan · Surf. Coat. Technol. · 2000 · 126 · 15910.1016/S0257-8972(00)00542-9 ↗
16. Bae · J. Am. Ceram. Soc. · 1996 · 79 · 81910.1111/j.1151-2916.1996.tb08511.x ↗
17. Precht · Surf. Coat. Technol. · 2003 · 174–175 · 97910.1016/S0257-8972(03)00586-3 ↗
18. Voevodin · J. Vac. Sci. Technol., A, Vac. Surf. Films · 1999 · 17 · 98610.1116/1.581674 ↗
19. Monteiro · Thin Solid Films · 1999 · 342 · 10010.1016/S0040-6090(98)01441-2 ↗
20. Voevodin · Thin Solid Films · 1999 · 342 · 19410.1016/S0040-6090(98)01456-4 ↗
21. Wänstrand · Surf. Coat. Technol. · 1999 · 111 · 24710.1016/S0257-8972(98)00821-4 ↗
22. Park · Diamond Relat. Mater. · 2002 · 11 · 74710.1016/S0925-9635(02)00142-5 ↗
23. Wang · Surf. Coat. Technol. · 1991 · 47 · 69110.1016/0257-8972(91)90342-T ↗
24. Meng · Thin Solid Films · 2000 · 377–378 · 22210.1016/S0040-6090(00)01300-6 ↗
25. Wiklund · Surf. Coat. Technol. · 2000 · 124 · 15410.1016/S0257-8972(99)00627-1 ↗
26. Zehnder · Surf. Coat. Technol. · 2000 · 133–134 · 13810.1016/S0257-8972(00)00888-4 ↗
27. Feng · Thin Solid Films · 2001 · 398–399 · 21010.1016/S0040-6090(01)01427-4 ↗
28. Stüber · Surf. Coat. Technol. · 2002 · 150 · 21810.1016/S0257-8972(01)01493-1 ↗
29. Benndorf · Surf. Coat. Technol. · 1988 · 36 · 17110.1016/0257-8972(88)90147-8 ↗
30. Gilmore · Surf. Coat. Technol. · 1998 · 105 · 4510.1016/S0257-8972(98)00445-9 ↗
31. Münz · J. Vac. Sci. Technol., A, Vac. Surf. Films · 1986 · 4 · 271710.1116/1.573713 ↗
32. Knotek · J. Vac. Sci. Technol., A, Vac. Surf. Films · 1986 · 4 · 269510.1116/1.573708 ↗
33. PalDeey · Mater. Sci. Eng., A Struct. Mater.: Prop. Microstruct. Process. · 2003 · 342 · 5810.1016/S0921-5093(02)00259-9 ↗
34. Schuster · J. Solid State Chem. · 1984 · 53 · 26010.1016/0022-4596(84)90100-2 ↗
35. Hultman · Vacuum · 2000 · 57 · 110.1016/S0042-207X(00)00143-3 ↗
36. McIntyre · J. Appl. Phys. · 1990 · 67 · 154210.1063/1.345664 ↗
37. Hultman · Thin Solid Films · 1991 · 205 · 15310.1016/0040-6090(91)90297-B ↗
38. Musil · Thin Solid Films · 2000 · 365 · 10410.1016/S0040-6090(00)00653-2 ↗
39. Shum · Mater. Sci. Eng., B, Solid-State Mater. Adv. Technol. · 2003 · 100 · 20410.1016/S0921-5107(03)00107-7 ↗
40. Setsuhara · Surf. Coat. Technol. · 1997 · 97 · 25410.1016/S0257-8972(97)00160-6 ↗
41. Hörling · J. Vac. Sci. Technol., A, Vac. Surf. Films · 2002 · 20 · 181510.1116/1.1503784 ↗
42. Kimura · Surf. Coat. Technol. · 1999 · 120–121 · 43810.1016/S0257-8972(99)00491-0 ↗
43. Sato · Surf. Coat. Technol. · 2003 · 163–164 · 13510.1016/S0257-8972(02)00610-2 ↗
44. Kim · Thin Solid Films · 1996 · 283 · 16510.1016/0040-6090(96)08766-4 ↗
45. Jarms · Surf. Coat. Technol. · 1998 · 108–109 · 20610.1016/S0257-8972(98)00557-X ↗
46. Kyrylov · Surf. Coat. Technol. · 2002 · 151–152 · 35910.1016/S0257-8972(01)01653-X ↗
47. Zhang · Surf. Coat. Technol. · 2002 · 162 · 4210.1016/S0257-8972(02)00561-3 ↗
48. Shieh · J. Vac. Sci. Technol., A, Vac. Surf. Films · 2002 · 20 · 8710.1116/1.1424271 ↗
49. Lackner · Thin Solid Films · 2004 · 468 · 12510.1016/j.tsf.2004.05.089 ↗
50. Barna · Mater. Res. Soc. Symp. Proc. · 1991 · 254 · 310.1557/PROC-254-3 ↗
51. Barna · Ultramicroscopy · 1998 · 70 · 16110.1016/S0304-3991(97)00120-4 ↗
52. Labar · 2000 · vol. 3 · I379
53. Labar · Microsc. Anal. · 2002 · 75 · 9
54. Phase · J. Phys. D: Appl. Phys. · 2004 · 37 · 169610.1088/0022-3727/37/12/015 ↗
55. Zhou · Thin Solid Films · 1999 · 339 · 20310.1016/S0040-6090(98)01364-9 ↗
56. Bauer · 1964 · 58
57. Kovács · 2004 · vol. 2 · II39
58. Thornton · J. Vac. Sci. Technol., A, Vac. Surf. Films · 1986 · 4 · 305910.1116/1.573628 ↗
59. Barna · Thin Solid Films · 1998 · 317 · 2710.1016/S0040-6090(97)00503-8 ↗
60. Hakanson · Thin Solid Films · 1987 · 153 · 5510.1016/0040-6090(87)90169-6 ↗
61. Shum · Surf. Coat. Technol. · 2004 · 185 · 24510.1016/j.surfcoat.2003.12.011 ↗
62. Khyzhun · J. Alloys Compd. · 2004 · 363 · 3210.1016/S0925-8388(03)00472-9 ↗
63. Wang · Surf. Coat. Technol. · 2002 · 156 · 20110.1016/S0257-8972(02)00086-5 ↗
64. Schier · Fresenius' J. Anal. Chem. · 1993 · 346 · 22710.1007/BF00321420 ↗
65. Holleck · J. Vac. Sci. Technol., A, Vac. Surf. Films · 1986 · 4 · 266110.1116/1.573700 ↗
66. Veprek · Thin Solid Films · 1998 · 317 · 44910.1016/S0040-6090(97)00665-2 ↗