Phase transformations in Ta-Si system induced by compression plasma flow

Sari, A. H.; Astashynski, V. M.; Kuzmitski, A. M.; Petukhov, Yury Aliaksandravich; Углов, В.В.

doi:10.1051/epjap/2013130342

Cited by 4 publications

(3 citation statements)

References 22 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…In our previous study, CPF interaction with Ta/Si and Ti/Si systems were individually reported [17,22]. In CPF treatment of Ti/Si [17], Ti 5 Si 3 was formed after CPF action.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 97%

“…Taking into account a broad spectrum of compounds and phases produced in the Ta-Si system and extremely non-equilibrium conditions of phase formation by the CPF treatment, analysis of Ta film/Si presents a complicated problem. Thus, CPF treatment of the "tantalum layer-silicon substrate" system was also carried out [22]. This recent work performed in a nitrogen atmosphere at the pressure of 400 Pa, and successfully resulted in the formation of hexagonal crystalline tantalum-rich silicides in the near-surface layer.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Effect of Compressed Plasma Flow on Tantalum-Titanium Thin Layer Deposited on Silicon Substrate

Sari¹

2014

IJMSA

View full text Add to dashboard Cite

Abstract:The interaction of a dense compressed nitrogen plasma flow with a system of Ta-Ti layers on a silicon substrate has been investigated. This plasma flow was generated in a quasi-stationary pulsed plasma accelerator that can provide a supersonic high energy plasma flux. The plasma pulse duration, discharge current, concentration, and energy densities absorbed by the target were 100 µs, 80 kA, 10 18 cm −3 , and 3-13 J/cm 2 respectively. The samples were exposed to a single plasma pulseor to a series of pulses and were characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and energy dispersive X-ray analyses. The result showed that the changes in the elemental and structure phase compositions depends on energy and number of plasma pulses. Formation of Ti 5 Si 3 and Ta 2 N, are the main results of the current research.

show abstract

“…In our previous study, CPF interaction with Ta/Si and Ti/Si systems were individually reported [17,22]. In CPF treatment of Ti/Si [17], Ti 5 Si 3 was formed after CPF action.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 97%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effect of Compressed Plasma Flow on Tantalum-Titanium Thin Layer Deposited on Silicon Substrate

Sari¹

2014

IJMSA

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Для формирования в поверхностных слоях материалов неравновесных многофазных состояний, которые обеспечивают существенное улучшение эксплуатационных характеристик изделий, а порой их уникальные свойства, применяется комбинированная электронно-ионно-плазменная обработка материалов [1][2][3][4][5][6]. Она может включать азотирование поверхностного слоя (толщиной от единиц до сотен микрометров), осаждение тонкого (~0,1-1 мкм) твердого или сверхтвердого (≥40 ГПа) покрытия и воздействие на поверхность электронным пучком (выглаживание рельефа поверхности, миксинг системы покрытие/подложка, вплавление твердого покрытия в более легкоплавкую подложку) [7][8][9][10][11][12][13]. Причем все эти операции можно проводить в различной последовательности и в разном количестве, что может привести к новым, ранее неполученным со-стояниям материала и сочетаниям свойств [13][14][15][16][17].…”

Section: Introductionunclassified

Комплексная Электронно-Ионно-Плазменная Обработка Силумина

Крысина,

Иванов,

Прокопенко

et al. 2023

MTD

View full text Add to dashboard Cite

В работе представлены исследования, направленные на выявление влияния комплексной электронно-ионно-плазменной модификации поверхностного слоя силумина эвтектического состава на его свойства, элементный и структурно-фазовый состав. Комплексная обработка включала предварительное импульсное электронно-пучковое облучение силумина с целью выглаживания его поверхности, залечивания пор и увеличения адгезии нитридного покрытия к силуминовой подложке, осаждения твердого покрытия нитрида титана вакуумно-дуговым методом и повторное облучение электронным пучком субмиллисекундной длительности без значительного разрушения нитридного покрытия. Получены закономерности модификации поверхностного слоя при электронно-пучковом воздействии в разных режимах облучения на систему «нитридное покрытие (0,25–2,0 мкм) / подложка из силумина». Были проведены исследования структурно-фазового состояния, микротвердости, шероховатости, коэффициента трения и параметра износа модифицированного слоя. Установлены зависимости свойств модифицированного слоя от основных параметров облучения электронным пучком: плотности энергии, длительности импульса воздействия, количества импульсов. Выявлены оптимальные режимы электронно-пучковой обработки силумина с покрытием нитрида титана без или с незначительным его разрушением, при которой модифицированный слой обладает высокими твердостью, износостойкостью, адгезионной прочностью, низкими шероховатостью и коэффициентом трения.

show abstract

Experimental Study and Mathematical Modeling of the Processes Occurring in ZrN Coating/Silumin Substrate Systems under Pulsed Electron Beam Irradiation

Koval

Крысина

et al. 2021

Coatings

View full text Add to dashboard Cite

This paper presents a study of a combined modification of silumin, which included deposition of a ZrN coating on a silumin substrate and subsequent treatment of the coating/substrate system with a submillisecond pulsed electron beam. The local temperature on the samples in the electron-beam-affected zone and the thickness of the melt zone were measured experimentally and calculated using a theoretical model. The Stefan problem was solved numerically for the fast heating of bare and ZrN-coated silumin under intense electron beam irradiation. Time variations of the temperature field, the position of the crystallization front, and the speed of the front movement have been calculated. It was found that when the coating thickness was increased from 0.5 to 2 μm, the surface temperature of the samples increased from 760 to 1070 °C, the rise rate of the surface temperature increased from 6 × 107 to 9 × 107 K/s, and the melt depth was no more than 57 μm. The speed of the melt front during the pulse was 3 × 105 µm/s. Good agreement was observed between the experimental and theoretical values of the temperature characteristics and melt zone thickness.

show abstract

Phase transformations in Ta-Si system induced by compression plasma flow

Cited by 4 publications

References 22 publications

Effect of Compressed Plasma Flow on Tantalum-Titanium Thin Layer Deposited on Silicon Substrate

Effect of Compressed Plasma Flow on Tantalum-Titanium Thin Layer Deposited on Silicon Substrate

Комплексная Электронно-Ионно-Плазменная Обработка Силумина

Experimental Study and Mathematical Modeling of the Processes Occurring in ZrN Coating/Silumin Substrate Systems under Pulsed Electron Beam Irradiation

Contact Info

Product

Resources

About