С использованием методов просвечивающей электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа, измерения микротвёрдости и в скрэтч-тестах выполнено исследование и сравнительный анализ особенностей дефектной микроструктуры и механических свойств покрытий нитрида титана с различным содержанием меди. Показано, что в условиях относительно низких температуры осаждения и ионной активации поверхности при росте покрытия TiN - Cu формируется высокодефектное однофазное кристаллическое состояние нитрида титана при концентрации меди до 12 ат. %. Отмеченное состояние характеризуется масштабной иерархией фрагментации решётки от размеров ~ 10 - 15 до 100 нм, высоким изгибом-кручением кристаллической решётки (десятки град./мкм) и уровнем локальных внутренних напряжений от ~ Е/40 до ~ Е/120 (Е - модуль упругости). Обнаруженные высокие градиенты, в том числе дипольного характера, изгиба-кручения на характерных масштабах до несколько десятков нм могут быть описаны в рамках модели непрерывного распределения дислокационно-дисклинационных ансамблей. Выявлено влияние содержания меди на увеличение степени дисперсности субзёренной структуры, уменьшение локальных изгибов-кручений кристаллической решётки внутри субзёрен, уровень локальных внутренних напряжений, изменение твёрдости и прочности в скрэтч-тестах.
展开▼
