ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПОЗИЦИОННЫХ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ ПОКРЫТИЙ - Овчинников , Евгений Витальевич; Фалёса, Виталий Юрьевич; Веремейчик, Андрей Иванович; Линник, Дмитрий Александрович; Амирханов, Евгений Ильясович; Хвисевич, Виталий Михайлович; Адамчик, Александр Иосифович (Вестник Брестского государственного технического университета, 2026)
В работе представлены результаты исследования структуры, морфологии и физико-механических свойств наноструктурированных композиционных покрытий, сформированных на стальных подложках. Актуальность работы обусловлена перспективностью использования тонкопленочных покрытий на основе фторсодержащих олигомеров (ФСО) в современном машиностроении благодаря их уникальным эксплуатационным характеристикам. Целью работы являлось изучение влияния технологических режимов формирования и последующей термической обработки на свойства покрытий двух типов: на основе нитрида титана (TiN), модифицированного фторсодержащими олигомерами, и на основе алмазоподобного углерода (a-C:H), а также их композиций с ФСО. Базовые покрытия из нитрида титана и алмазоподобного углерода осаждались методами электродугового испарения и импульсной катодно-дуговой плазмы, соответственно. Модифицирование поверхности проводилось растворным методом с использованием фторсодержащих олигомеров марок Ф-АК1 и Ф1 с последующей термообработкой в интервале температур от 373 до 573 К. Установлено, что морфология композиционных покрытий на основе TiN существенно зависит от режимов нанесения и температуры пост-обработки. Показано, что термообработка при 373 К способствует растеканию олигомера и заполнению микродефектов, формируя гладкую однородную пленку. Повышение температуры до 473 К инициирует кристаллизационные процессы с образованием структур типа «чешуек», а при 523 К наблюдается частичная десорбция пленки и укрупнение кристаллитов. Для алмазоподобных покрытий выявлено наличие полос поглощения, соответствующих связям С–Н, С–С, С=С и С≡С. Показано, что термообработка композиционных алмазоподобных покрытий, модифицированных ФСО, приводит к сложным структурным перестройкам, изменению соотношения sp²/sp³-гибридизированного углерода и, в конечном итоге, к росту микротвердости в определенном интервале температур. Превышение температуры 573 К вызывает деструкцию как алмазоподобного покрытия, так и слоя ФСО, снижение адгезии и падение эксплуатационных характеристик. Установлено, что нанесение фторсодержащих олигомеров снижает поверхностную энергию покрытий, повышая их гидрофобность.