Жанысов Сырым Ақылбекұлы

Тема диссертации

Структура и физико-механические свойства многослойных наноразмерных покрытий (Ti-Zr)N/(Ti-Si)N при изменении концентрации Zr

Отечественный научный консультант

Плотников Сергей Викторович, д.ф.-м.н. РК, профессор ВАК, Индекс Хирша – 9 по базе Scopus, ВКТУ им. Д. Серикбаева, профессор ФБИП, г.Усть-Каменогорск, Республика Казахстан.

Scopus Author ID: https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=7004577654.

Зарубежный научный консультант

Погребняк Олександр Дмитриевич, д.ф.-м.н., профессор, индекс Хирша - 43 по базе Scopus, Сумский государственный университет, заведующий кафедрой наноэлектроники СумГу., г.Сумы, Украина.

Scopus Author ID: https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=36119198500.

Основные научные результаты

Разработан индивидуальный метод осаждения на установке напыления Булат-6 с разными режимами. Изменение основных параметров многослойных композиционных покрытий, таких как толщина отдельных слоев и период модуляции, может существенно повлиять на свойства и характеристики покрытий. Для напыления использовались мишени из сплавов TiZr и TiSi диаметром 100 мм. В качестве подложек использовалась нержавеющая сталь 12Х18Н9Т Размеры подложек составляли 18×20×2 мм³. Они были расположены на противоположных сторонах вакуумной камеры, поскольку такое положение предотвращает существенное перемешивание паров металла до их попадания на подложку. Перед осаждением камеру сначала откачивали до примерно 3,0·10^-5 Па с помощью паромасляного насоса с роторным насосом. После этого камеру заполняли аргоном для активации подложки, а затем в камеру вводили азот высокой чистоты (99,99%) в качестве реактивного газа для осаждения нитридных пленок. Изменение основных параметров многослойных композиционных покрытий, таких как толщина отдельных слоев и период модуляции, может существенно повлиять на свойства и характеристики покрытий.

Прямой результат

Многослойные композиционные покрытия TiSiN / TiZrN были успешно получены с использованием мишеней из сплавов TiZr и TiSi методом катодно-дугового испарения. Микроструктурный анализ выявил формирование нанокомпозитной структуры, состоящей из нанокристаллитов TiZrN со средним размером 9-11 нм. Кристаллическая фаза Si₃N₄ не была идентифицирована, что позволяет предположить, что кремний присутствует в аморфной фазе нитрида кремния или кремния. Наблюдения с помощью СЭМ выявили многослойную структуру со строгим химическим составом. Распыление ионов аргона на подложки перед напылением увеличивает прочность сцепления, что положительно влияет на механические параметры. Изменение твердости полученных покрытий составляло от 24,5 до 38,2 ГПа с увеличением общего количества слоев, но уменьшением периода модуляции. Трибологический анализ показал, что полученные покрытия демонстрируют адгезионный износ.

Научные труды

1. O.V. Maksakova,  S. Zhanyssov,  S.V. Plotnikov,  P. Konarski,  P. Budzynski,  A.D. Pogrebnjak,  V.M. Beresnev, B.O. Mazilin,  N.A. Makhmudov,  A.I. Kupchishin  Ya.O. Kravchenko. Microstructure and tribomechanical properties of multilayer TiZrN/TiSiN composite coatings with nanoscale architecture by cathodic-arc evaporation.  Journal of Materials Science,  volume 56, pages 5067–5081(2021). Индексируется Scopus.

2. Beresnev V.M., Lytovchenko S.V., Mazilin B.O., ...Kolodiy I.V., Zhanyssov S. Adhesion strength of TiZrN/TiSiN nanocomposite coatings on a steel substrate with transition layer. Journal of Nano- and Electronic Physics, 2020, 12(4), 04030. Индексируется Scopus.

3. S.A. Zhanyssov, S.V. Plotnikov, V.M. Beresnev, A.D. Pogrebnjak. Influence of surface  pretreatment parameters on the adhesive properties of multilayer  (TiZr)N/(TiSi)N coatings.  Advanced materials manufacturing and research: new technologies and techniques (AMM&R-2021) Ust-Kamenogorsk: Publishing House of D. Serikbayev  EKTU, 2021 — 64 page. статья конференции.

4. Плотников С.В., Ердыбаева Н.К., Жанысов С.А., Максакова О.В., Погребняк А.Д. Структура и механические свойства многослойного покрытия TiZrN/TiSiN с наномасштабной архитектурой. «Вестник ВКГТУ им. Д.Серикбаева» и «Технические науки и технологии», Том 4, Часть 3, стр. 129.  ВКГТУ им. Д. Серикбаева, Усть-Каменогорск. ISBN 1561-4212 ISSN. Рекомендован ККСОН РК.

Индекс Хирша

равен 0. Scopus Author ID: https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57205293642.

Финансируемые научно-исследовательские проекты

1. 0005/ПЦФ-17 "Разработка технологии производства изделий медицинского назначения из тантала и ниобия".

2. 0010/ПЦФ-17 "Разработка сверхпроводящего провода для МРТ.

Уровень владения иностранным языком

-