| Title: | Extraordinary high-temperature behavior of electrically conductive Hf7B23Si22C6N40 ceramic film |
| Other Titles: | Mimořádné vysokoteplotní chování elektricky vodivé keramické vrstvy Hf7B23Si22C6N40 |
| Authors: | Zeman, Petr Zuzjaková, Šárka Čerstvý, Radomír Houška, Jiří Shen, Yi Todt, Juraj Jiang, Jiechao Daniel, Rostislav Keckes, Jozef Meletis, Efstathios I. Vlček, Jaroslav |
| Citation: | ZEMAN, P., ZUZJAKOVÁ, Š., ČERSTVÝ, R., HOUŠKA, J., SHEN, Y., TODT, J., JIANG, J., DANIEL, R., KECKES, J., MELETIS, E. I., VLČEK, J. Extraordinary high-temperature behavior of electrically conductive Hf7B23Si22C6N40 ceramic film. Surface and Coatings Technology, 2020, roč. 391, č. 15 JUN 2020, s. „125686-1“-„125686-8“. ISSN 0257-8972. |
| Issue Date: | 2020 |
| Publisher: | Elsevier |
| Document type: | článek article |
| URI: | 2-s2.0-85082687620 http://hdl.handle.net/11025/37039 |
| ISSN: | 0257-8972 |
| Keywords: | Hf–B–Si–C–N;Elektrická vodivost;Vysokoteplotní materiál;Oxidační odolnost;Teplotní stabilita |
| Keywords in different language: | Hf–B–Si–C–N;Electrical conductivity;High-temperature material;Oxidation resistance;Thermal stability |
| Abstract: | V této práci bylo systematicky vyšetřováno vysokoteplotní chování keramické vrstvy Hf7B23Si22C6N40 ve vzduchu do teploty 1700 °C a v inertních plynech do teploty 1600 °C. Vrstva je v nadeponovaném stavu elektricky vodivá, neprůhledná, tvrdá a vykazuje amorfní strukturu. Byla připravena pomocí reaktivního pulzního dc magnetronového naprašování ve směsi Ar+N2. Studie se soustředí na oxidační odolnost této vrstvy a na vývoj struktury, mikrostruktury a prvkového složení po ohřevu ve vzduchu a v argonu. Dále se soustředí na teplotní stabilitu tvrdosti a elektrické vodivosti po ohřevu v heliu. Vrstva vykazuje výbornou oxidační odolnost až do teploty 1600 °C díky kompaktní ochranné oxidové vrstvě, která se vytváří na povrchu během ohřevu a která vykazuje nankompozitní strukturu tvořenou z monoklinických a tetragonálních/orthorombických krystalitů HfO2 obklopených amorfní matricí na bázi SiO2. Z amorfní struktury vzniká během ohřevu několik fází, např. HfB2, HfC0.5N0.5 and α-Si3N4, avšak prvkové složení vrstvy zůstává nezměněné až do teploty 1600 °C. Teplotní stabilita tvrdosti i elektrické vodivosti této vrstvy je velmi vysoká. |
| Abstract in different language: | The high-temperature behavior of an electrically conductive, opaque and hard Hf7B23Si22C6N40 ceramic film with an amorphous structure was systematically investigated in air up to 1700 °C and inert gases up to 1600 °C. The film was prepared by reactive pulsed dc magnetron sputter deposition in an argon-nitrogen gas mixture. The study is focused on the oxidation resistance of the film and the evolution of the structure, microstructure and elemental composition upon annealing in air and argon, and on the thermal stability of its hardness and electrical resistivity upon annealing in helium. The film exhibits an excellent oxidation resistance up to 1600 °C due to the formation of a compact protective oxide surface layer with a nanocomposite structure consisting of monoclinic and tetragonal/orthorhombic HfO2 nanocrystallites surrounded by a SiO2-based amorphous matrix. The film itself crystallizes into several phases such as HfB2, HfC0.5N0.5 and α-Si3N4 upon annealing but its elemental composition remains unaffected up to 1600 °C. In addition, the hardness and electrical resistivity exhibit also very high thermal stability. |
| Rights: | Plný text není přístupný. © Elsevier |
| Appears in Collections: | Články / Articles (NTIS) Články / Articles (KFY) OBD |
Files in This Item:
| File | Size | Format | |
|---|---|---|---|
| OBD20_Zeman,Zuzjakova,Cerstvy_clanek.pdf | 5,43 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Please use this identifier to cite or link to this item:
http://hdl.handle.net/11025/37039Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.