Comparison of Magnetron Sputtering and Arc Evaporation by Al-Cr-N hard coatings

Titel in Übersetzung: Vergleich von Kathodenzerstäubung und Lichtbogenverdampfung anhand von Al-Cr-N Hartstoffschichten

Christian Tritremmel

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDiplomarbeit

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Abstract

Aluminium-Chrom-Nitrid ist eine relativ moderne Schicht mit erhöhter Oxidationsbeständigkeit und hoher Härte. Wirtschaftliche Betrachtungen etablierten Lichtbogenverdampfung als die beste Herstellungsroute, aufgrund des hohen Ionisierungsgrades und der hohen Beschichtungsrate. Aber ein großer Nachteil der Lichtbogenverdampfung ist die Bildung von droplets. Kathodenzerstäubung hingegen ist dropletfrei, hat aber einen viel geringeren Ionisierungsgrad und eine geringere Abscheidungsrate. Diese Arbeit gibt einen detaillierten Vergleich dieser Beschichtungstechniken anhand von Al-Cr-N Hartstoffschichten. Für die Abscheidung von dünnen Al-Cr-N Schichten wurden verschiedene Targetzusammensetzungen zur Untersuchung von Phasenübergängen verwendet. Die Untersuchungen beinhalteten die Bestimmung verschiedener Beschichtungsparameter zur Ermöglichung vergleichbarer Studien. Die Schichtmorphologie wurde mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) und Rauhigkeitsmessungen (Profilometrie) untersucht. Röntgendiffraktometrie- (XRD) Messungen mit anschließender Rietveld-Simulation lieferten Daten über mikrostrukturelle Veränderungen, wie Phasenanteil, Kristallitgröße und Gitterparameter. Mechanische Eigenschaften wie Härte, E-Modul und restliche Spannungen wurden mittels Nanoindentation und biaxialer Spannungs-Temperatur-Messungen (BSTM) bestimmt. Plasmamessungen wurden mittels planarer Sonden durchgeführt, um den Einfluss des Ionenbombardements auf Schichtwachstum und Struktur zu untersuchen.
Titel in ÜbersetzungVergleich von Kathodenzerstäubung und Lichtbogenverdampfung anhand von Al-Cr-N Hartstoffschichten
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Mitterer, Christian, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung29 Juni 2007
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2007

Bibliographische Notiz

gesperrt bis null

Schlagwörter

  • Al-Cr-N
  • Hartstoffschichten
  • Kathodenzerstäubung
  • Lichtbogenverdampfung
  • Rasterelektronenmikroskopie
  • REM
  • Röntgendiffraktometrie
  • XRD
  • Biaxiale Spannungs-Temperatur-Messung
  • BSTM
  • Plasmamessungen
  • planare Sonden

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