Gradierte Substrat-Schicht-Übergänge zur Realisierung von hochbelastbaren Stoffverbunden mit multifunktionalen, kovalent gebundenen Schichtmaterialien aus dem System B-C-N

梯度基底层过渡，用于通过 B-C-N 系统的多功能共价键合层材料实现高弹性材料复合材料

• 批准号: 5091805
• 负责人: Dr. Harald Leiste
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Angewandte Materialien - Angewandte Werkstoffphysik (IAM-AWP)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1997-12-31 至 2001-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5091805?language=en
• 关键词: Gradierte; Substrat; Schicht; berg; nge

Im Dreistoffsystem B-C-N liegen die vorwiegend kovalent gebundenen Phasen Diamant, c-BN, und B4C mit herausragenden physikalischen, chemischen und tribologischen Eigenschaften. Die Existenz weiterer Phasen wie b-C3N4 und kubisches BCN wird diskutiert. Ein bedeutender potentieller Einatzbereich dieser Stoffe liegt im Verschleißschutz bei Werkzeugen und in der Reibungsminderung bei Bauteilen. Die Materialien können mittels CVD (Chemical Vapour Deposition) oder PVD (Physical Vapour Deposition) Verfahren als Schichten abgeschieden werden, wobei die Schichthaftung auf den meist metallischen Substraten ein großes noch nicht gelöstes Problem darstellt. Die beispielsweise bei c-BN erzielbare Schichtdicke ist meist auf etwa 300 nm begrenzt. Der Grund hierfür ist die hohe Eigenspannungen von über 10 GPa und den schroffen Übergang vom metallisch gebundenen Substrat zur kovalent gebundenen Schicht, die zur vorzeitigen Delamination im Grenzflächenbereich, oft in der hexagonalen Übergangszone führen. Die hohen Eigenspannungen sind jedoch günstig für die Ausbildung von Schichten mit hoher Härte und im Falle von BN notwendig für die Ausbildung der kubischen Phase. In BN-Schichten mit niederen Eigenspannungen steigt der Anteil von h-BN auf Kosten des c-BN-Anteils. Ein vielversprechender Ansatz zur Lösung der Haftungsproblematik ist der Einsatz eines gradierten Substrat-Schicht Übergangs, durch Gradierung der Eigenschaften und/oder der Zusammensetzung. Durch einen Spannungsgradienten der aufwachsenden Schicht, durch eine Gradierung der Materialzusammensetzung und durch die Kombination beider Konzepte soll eine Erhöhung des Widerstands gegen adhäsives Versagen realisiert werden.

Im Dreistoffsystem B-C-N liegen die vorwiegend kovalent gebundenen Phasen Diamant, c-BN, 和 B4C mit herausragenden physical, chemischen und tribologischen Eigenschaften.该阶段存在 b-C3N4 和 BCN 问题。 Ein bedeutender potentieller Einatzbereich dieser Stoffe liegt im Verschleißschutz bei Werkzeugen and in der Reibungsminderung bei Bautilen. CVD（化学气相沉积）或 PVD（物理气相沉积）材料的应用是在金属基材上发生的问题。 Die beispielsweise bei c-BN erzielbare Schichtdicke ist meist auf etwa 300 nm begrenzt. Der Grund hierfür ist die hohe Eigenspannungen von 10 GPa and den Schroffen Übergang vom metallisch gebundenen Substrat zur kovalent gebundenen Schicht, die zur vorzeitigen Delamination im Grenzflächenbereich, ist in der hexagonalen Übergangszone führen. Die hohen Eigenspannungen sind jedoch günstig für die Ausbildung von Schichten mit hoher Härte und im Falle von BN notwendig für die Ausbildung der kubischen Phase.在 BN-Schichten 和 niederen Eigenspannungen steigt der Anteil von h-BN auf Kosten des c-BN-Anteils 中。 Ein vielversprechender Ansatz zur Lösung der Haftungsproblematik ist der Einsatz eines gradierten Substrat-Schicht Übergangs, durch Gradierung der Eigenschaften und/oder der Zusammensetzung。实现了所有材料的渐变、材料的渐变以及与 Konzepte 的组合，从而实现了 Versagen 实现的更广泛的粘合剂。