Структура, механические свойства градиентных нанокомпозиционных медь-углеродных покрытий

Abstract

Предложена методика формирования композиционных медь-углеродных покрытий осаждением из совмещенных потоков углеродной плазмы и электродугового испарения меди с возрастающим содержанием углерода в процессе роста слоя. Исследования структурно-фазового состава, выполненные методом КР и РФЭ спектроскопии, показали, что увеличение концентрации меди стимулирует графитизацию углеродной матрицы, приводит к уменьшению размеров Csp2 кластеров и увеличению их концентрации. Методом атомно-силовой микроскопии установлено присутствие меди в покрытии в виде отдельных частиц размером 100…500 нм. Для покрытий характерно снижение твёрдости и упругости с увеличением глубины индентирования. = A method for forming composite copper-carbon coatings by deposition from combined flows of carbon plasma and electric arc evaporation of copper with increasing carbon content during layer growth is proposed. The studies of the structuralphase composition performed by the method of Raman and X-ray photoelectron spectroscopy showed that an increase in the copper concentration stimulates graphitization of the carbon matrix: it leads to a decrease in the size of Csp2 clusters and an increase in their concentration. The presence of copper in the coating in the form of individual particles 100...500 nm in size was established by the method of atomic force microscopy. The coatings are characterized by a decrease in hardness and elasticity with an increase in the indentation depth.