Ti-Si-N薄膜に関する最近の研究成果

ウィーン工科大学のクリスチャン・ドップラー・ラボラトリーで、Plansee Composite Materials GmbH製のTi-TiSi2ターゲットを使用してTiSiNコーティングの破壊靱性を調査する実験が行われました。

ナノコンポジット薄膜は強くて、硬いハードコーティングの一種です。そのナノ構造は、非晶質の共有結合性窒化物相に埋め込まれたナノ結晶質遷移金属窒化物から形成されており、メジャーなものはチタンシリコン窒化物(TiSiN)です。高い硬度については多くの研究で頻繁に論じられていますが、破壊靱性つまりクラック耐性についてはほとんど知られていないのが現状です。そこでプランゼーではOerlikon Surface Solutions AGおよびウィーン工科大学材料科学技術研究所と共同でマイクロメカニカルテストを行い、SEMにて定量的にTiSiNコーティングの破壊靱性値を確認しました。結果、TiSiNコーティングの相組成や微細構造と破壊靱性との関連性が明らかになりました。プランゼーでは様々な組成に対応するためにパウダーメタラジーでTiSiターゲットを製造しています。ターゲットや薄膜のシリコン含有量を適切にコントロールすることで、薄膜の特性が適切にコントロールされる事になります。

M.Bartosik、R.Hahn、Z.L.Zhang、I.Ivanov、M.Arndt、P.Polcik、P.H.MayrhoferはInternational Journal of Refractory Metals and Hard Materialsに掲載された「TiSiN薄膜の破壊靱性」と題する論文で、研究結果の詳細を発表しています。

ダウンロードはこちらから。

プランゼーのハードコーティング用ターゲットについてご興味のある方はウェブサイトPlansee Composite Materialsをご覧いただくか、plansee-cm(at)plansee.comまで電子メールでお問い合わせください。