Titanyum nitrür (TİN) sert filmlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of titanium nitrade (TİN) hard films
- Tez No: 66070
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN ZAFER DURUSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Film, Titanyum nitrür, Film, Titanium nitride
- Yıl: 1997
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
IV ÖZET Bu çalışmada, mekanik ve kimyasal aşınmaya karşı yüksek direnç gösterme özelliği ile bilinen sert kaplamalardan en çok uygulama alanına sahip olan titanyum nitrür (TİN) ince filmler hazırlanmıştır. Bu filmlerin yapılması için doğru alam, etkileşmeli, düzlemsel mıknatıslı kopartma (DC reactive planar magnetron sputterring ) sistemi tasarlanmış ve hazırlanmıştır. Kurulan sistem, kaplama odası, pompalama sistemi, su soğutma sistemi, gaz filtreleme-besleme sistemi ve doğru alam güç kaynaklarından oluşmaktadır. Mekanik ve difüzyon pompası ortaklığıyla, taban basıncı 5xl0“7 Torr elde edilen sistemde, çalışma basıncı 4 mTorr'dur. US' GUN II firmasının 1 parmaklık kopartma kaynağına (1”sputter gun) yerleştirilen saf titanyum, ortama iğne vanalar ile sızdırılan argon gazı yardımı ile kopartılmakta ve azot gazı ile nitrürlenmektedir. Plazma yaklaşık 300 V, 140 mA (42 W) koşullarında elde edilmiştir. Kaplama oda sıcaklığında yapılmıştır. Filmler kuvars, safir ve paslanmaz çelik alttaşlar üzerine hazırlanmıştır. Alttaşlara negatif elektriksel besleme (-165 V) yapılarak daha kaliteli filmler elde edilmiştir. Hazırlanan TİN filmler yaklaşık 1000 Â kalınlığındadır ve beklenildiği gibi altın şansı renktedir. Filmlerin elektriksel özdirençleri 200 |iQ.cm civarındadır, p(T) ölçümü ise metalik olduklarım göstermiştir. TİN kaplamayı en çok etkileyen parametrelerin safsızlık içeriği ve [N]/[Ti] konsantrasyon oranlan olduğu saptanmıştır. Kaplama odasındaki gaz konsantrasyon oranlan değiştirilerek optimum nokta elde edilmiştir (%37 N2, %63 Ar). TİN filmlerin korozyona karşı yüksek direnç gösterdiği denenerek belirlenmiştir. Elde edilen tüm karakteristik özellikler literatürle uyumludur.
Özet (Çeviri)
V ABSTRACT In this work, samples of titanium nitrade (TiN) hard thin film, that is known as mechanically and chemically highly resistive, was prepared by reactive sputterring technique. For this purpose, a DC reactive planar magnetron sputtering system was planned, set up and operated. The system consists of a chamber, pumping system, cooling water system, gas filterring system and DC power supply. The chamber pumped by mechanical and diffusion pump is high vacuum compatible with a base pressure of 5x1 0“7 Torr. The working pressure was selected as 4xl0”3 Ton*. Pure titanium target placed in the 1" sputter gun (US' GUN II) was sputterred by Ar+ ions. Ar and N2 gases are leaked by two neddle valves. Plasma power was 42 W (300 V, 140 mA) and film was grown at room temperature. TiN films prepared on quartz, saphire and stainless steel substrates were much better when biased at -165 V. Thickness of the films was about 1000 Â. Colour of the TiN films was gold yellow as expected. p(T) measurements showed that TiN films are conductive like pure metals (200 nQ.cm) and had metalic properties. Impurities, especially oxygen and variations in [N]/[Ti] concentration ratio are the most influential parameters in growing the films. Optimum flow ratio is determined to be %37 N2, % 63 Ar. Chemical tests showed that the prepared TiN films are highly resistive to acids. All measured properties of TiN films are in comformity with observations in the literature.
Benzer Tezler
- Kesici takımların performansına takım malzemesinin ve tin kaplamanın etkisi
The Effect of tool materials and tin coating on the performance of cutting tools
HAYRETTİN AHLATCI
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- PVD ile tin kaplanmış alüminyum ekstrüzyon kalıplarının yüzey özellikleri ve aşınma performanslarının deneysel incelenmesi
Experimental study on wear performance and surface properties of PVD tin coated aluminium extrusion dies
HASAN SERT
Doktora
Türkçe
1997
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. BAKİ KARAMIŞ
- TiAIN, TİN tek ve çok katlı kaplamaların karakterizasyonu
Başlık çevirisi yok
OĞUZ ÇINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ FUAT ÇAKIR
- Molibden nitrür kaplamaların aşınma davranışı
Başlık çevirisi yok
İ.BÜLENT NİLÜFER
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SABRİ KAYALI
- Triyod saçılma metodu ile kaplama sistem tasarımı ve TİN kaplanmış 42CrMo4, 34CrAI6, X2IOCr12 malzemelerinin yüzey özelliklerinin işlem parametrelerine bağlı olarak incelenmesi
Designing of a triode sputter coating system and investigation of surface properties of TIN coated 42CrMo4, 34CrA16 and X210Cr12 materials depending on process parameters
ŞENGÜL DANIŞMAN
Doktora
Türkçe
1997
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP KILIK