РЕАКТИВТІ ПЛАЗМАЛЫҚ БҮРКУ ӘДІСІМЕН АЛЫНҒАН TISICN ЖАБЫНДАРЫНЫҢ ТРИБОЛОГИЯЛЫҚ, КОРРОЗИЯЛЫҚ ЖӘНЕ ТЕРМИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІ

Жұмыста TiCN-SiC-Si жүйесінің механикалық белсендірілген ұнтақ қоспаларын реактивті плазмалық тозаңдату әдісімен алынған TiSiCN жабындарының термиялық тұрақтылығы, трибологиялық және электрохимиялық қасиеттері зерттелді. Доғалық ток күшінің (400-600 А) қалыптасқан қабаттың сынақ нәтижелері мен сипаттамаларына әсері көрсетілген. Рентгендікфазалық талдау және сканерлейтін электрондық микроскопия әдісімен көлденең тегістегіштерді зерттеу Ti-Si-C-N жүйесі жабынының қалыптасуын растайды және оның қалыңдығы мен микроструктуралық ерекшеліктерін бағалауға мүмкіндік береді. N₂ атмосферасында жүргізілген термогравиметриялық талдау 950 °C дейін қыздыру кезінде жабындардың термиялық тұрақтылығын салыстырмалы бағалау үшін пайдаланылады. Трибологиялық сынақтардың деректері бойынша үйкеліс коэффициентінің тозаңдандыру режиміне тәуелділігі белгіленген және токтың жоғары мәндері кезінде оны тұрақтандыру үрдісі белгіленген. NaCl 3,5% ерітіндісіндегі электрохимиялық зерттеулер төсеммен салыстырғанда жабындылардың коррозиялық сипаттамаларының жақсарғанын көрсетті. Алынған нәтижелер TiSiCN жабындарын үйкеліс, қызу және коррозиялық ортаның әсері жағдайларында қолдану үшін перспективалы қорғаныс қабаттары ретінде сипаттайды.

1. TiSiCN as coatings resistant to corrosion and neutron activation / Mirzayev M.N. et al // Materials. – 2023. – Vol. 16. – Art. 1835. https://doi.org/10.3390/ma16051835.

2. Ternary and quaternary TiSiN and TiSiCN nanocomposite coatings obtained by CVD / I. Endler et al // Surface and Coatings Technology. – 2013. – Vol. 215. – P. 133-140. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2012.07.085.

3. Structure, mechanical properties and tribocorrosion behaviours of superhard TiSiCN nanocomposite coatings / H.Q. Wang et al // Surface and Coatings Technology. – 2023. – Vol. 470.

4. Evaluation of the tribological behavior of TiSiCN nanocomposites / C.H. Ortiz et al // Surface and Coatings Technology. – 2024. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2024.XXXXXX.

5. Effect of N content on microstructure and tribological properties of TiSiCN composite coatings / B. Zhou et al // Journal of Vacuum Science & Technology A. – 2022. – Vol. 40, № 4. – Art. 043407. https://doi.org/10.1116/6.0001904.

6. Microstructure and tribological performance of nanocomposite Ti–Si–C–N coatings deposited using hexamethyldisilazane precursor / R. Wei et al // Journal of Vacuum Science & Technology A. – 2010. – Vol. 28, № 5. – P. 1126-1132.

7. Wu Z. Electrochemical and tribological properties of TiSiCN coatings in coolant / Z. Wu, S. Li, F. Zhou // Materials Science (Medžiagotyra). – 2019. – Vol. 25, № 4. – P. 548-553. https://doi.org/10.5755/j01.ms.25.4.19252.

8. Plasma-sprayed Ti–Si–C coatings and their crystallization behavior / J. Deng et al // Ceramics International. – 2023. – Vol. 49, № 1. – P. 623-631. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.09.185.

9. Microstructure evolution and reaction mechanism of Ti–C–N coatings fabricated by reactive plasma spraying / Y. Qin et al // Vacuum. – 2024. – Vol. 213. – Art. 112123. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2023.112123.

10. Wang Y. High-temperature solid particle erosion behavior of plasma-sprayed ceramic coatings / Y. Wang, M. Yan, Y. Yang // Journal of Thermal Spray Technology. – 2021. – Vol. 30. – P. 1227- 1240. https://doi.org/10.1007/s11666-021-01225-8.

11. Influence of mechanical activation on the evolution of TiSiCN powders for reactive plasma spraying / L.S. Baimoldanova et al // Crystals. – 2024. – Vol. 14, № 11. – Art. 1005. https://doi.org/10.3390/cryst14101005.

12. Microstructure evolution and reaction mechanism of in-flight Ti–Si–C agglomerates during reactive plasma spraying / X. Sun et al // Ceramics International. – 2022. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.06.XXX.

13. Structure and properties of nanocomposite coatings TiN/Si–N and Ti–Al–Si–N / A. Pogrebnjak et al // Surface and Coatings Technology. 2019. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2019.125121.

14. Microstructure and properties of Ti–Si–C–N coatings / X. Chen et al // Ceramics International. 2018. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.06.033.

15. Effect of arc current on TiN coatings prepared by arc ion plating / Y. Zhou et al // Vacuum. – 2020. – Art. 109369. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2020.109369.

16. Influence of H₂ addition on plasma-sprayed coatings / Y. Zhang et al // Journal of Alloys and Compounds. – 2017. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.06.146.

17. Effect of argon flow rate on structure and adhesion of hard coatings / S. Singh et al // Vacuum. – 2016. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2016.04.005.

18. Reactive magnetron sputtering of TiSiN coatings / F.-D. Duminica еt al // Surface and Coatings Technology. – 2013. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2013.05.038.

19. Environmental benefits of fluorogypsum reuse in the production of construction materials / B.K. Rakhadilov et al // Buildings. – 2024. – Vol. 14. – Art. 3618. https://doi.org/10.3390/buildings14113618.

20. Ceschini L. Frictional behaviour and wear resistance of TiN-based PVD coatings under dry sliding against a TiN-coated tool steel / L. Ceschini, G. Palombarini, G. Sambogna // Metallurgia Italiana. – 1999. – Vol. 91. – P. 45-51.

21. The effect of substrate treatment on the properties of TiAlSiYN/CrN nanocomposite coatings / A. Pogrebnjak et al // Surfaces and Interfaces. – 2022. – Vol. 30. – Art. 101902. https://doi.org/10.1016/j.surfin.2022.101902.

22. Multilayered vacuum-arc nanocomposite TiN/ZrN coatings before and after annealing: Structure, properties, first-principles calculations / A. Pogrebnjak et al // Materials Characterization. – 2017. – Vol. 134. – P. 55-63.

23. Effect of spraying distance on microstructure and properties of coatings / L. Wang et al // Surface and Coatings Technology. – 2020. – Art. 126421. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2020.126421.