Nanostrukturierte Hartstoffschichten im System TixWyCrzB2

• Antragsteller: Professor Dr. Harald Schmidt; Professor Dr. Rainer Telle
• Fachliche Zuordnung: Beschichtungs- und Oberflächentechnik
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 96724751

Das Ziel dieses Antrags ist die Herstellung und die Charakterisierung von nanostrukturierten keramischen Hartstoffschichten im System (TixWyCrz)B2 sowie ein Verständnis der Bildungsprozesse der Gefüge. Die Schichtabscheidung soll mit Magnetronsputtern erfolgen, wobei folgende Vorgehensweisen zur Erzeugung eines nanostrukturierten Gefüges getestet werden sollen: (1) Die Abscheidung aus (Tix- WyCrz)B2-Mischkristalltargets mit anschließender Glühung und In-situ-Ausscheidung weiterer Phasen, (2) gleichzeitige reaktive Abscheidung aus TiB2-, WB2-, und CrB2- Tragets sowie (3) Abscheidung von Diborid-Multilagen und anschließender Interdiffusionsglühung. Die Sputterschichten sollen im Hinblick auf ihre Morphologie, ihr Nanogefüge und ihre chemische Zusammensetzung mit Röntgenbeugung (GIXRD), Elektronenmikroskopie (REM, TEM), Rasterkraftmikroskopie (AFM), Sekundärionen- Massenspektrometrie (SIMS), Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) und Glimmentladungsspektroskopie (GDOS) charakterisiert werden. Mit diesen Methoden sollen auch die strukturellen Änderungen und kinetischen Prozesse während der Bildung und Modifizierung der Schichten untersucht und modelliert werden. Dies dient dazu, diese Prozesse grundlegend zu verstehen, um im Hinblick auf eine Optimierung der Schichtstruktur geeignete Parameter zu erhalten. Eine weitere Charakterisierung der Schichten zur Ermittlung von Härtewerten soll mittels Nanoindention erfolgen. Die Ergebnisse sollen mit den strukturellen Eigenschaften der Schichten korreliert und die Schichten optimiert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen