Hard and electrically conductive multicomponent diboride-based films with high thermal stability
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23520%2F22%3A43962995" target="_blank" >RIV/49777513:23520/22:43962995 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.09.131" target="_blank" >https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.09.131</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.09.131" target="_blank" >10.1016/j.ceramint.2021.09.131</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Hard and electrically conductive multicomponent diboride-based films with high thermal stability
Popis výsledku v původním jazyce
We report high-quality, hard (31–41 GPa), crack-resistant (hardness-to-effective Young's modulus ratio of 0.13–0.16) and electrically conductive (2.8–4.2 × 10^5 S/m) HfB2 based thin-film ceramic materials with high thermal stability. We go through a wide range of compositions resulting from incorporating five other metals (Ti, Y, Zr, Ho or Ta) which partially replace Hf, and focus on the effect of the number and characteristics of elements in the metal sublattice. Growing number of metal elements leads to decreasing crystal size as indicated by the width of diffraction peaks, strongly decreasing compressive stress to less than 2 GPa and slightly decreasing hardness and electrical conductivity. The thermal stability of septenary diboride-based films Hf8Zr4Ti4Ta4Y5B60C9 and Hf10Zr4Ti4Ta4Ho5B58C9 was superior to that of quaternary films Hf22Y5B58C9 and Hf22Ho5B58C9 when annealed to 1300 °C. The results are important for the design and industry-friendly preparation of thin-film materials combining multiple functional properties for various technological applications.
Název v anglickém jazyce
Hard and electrically conductive multicomponent diboride-based films with high thermal stability
Popis výsledku anglicky
We report high-quality, hard (31–41 GPa), crack-resistant (hardness-to-effective Young's modulus ratio of 0.13–0.16) and electrically conductive (2.8–4.2 × 10^5 S/m) HfB2 based thin-film ceramic materials with high thermal stability. We go through a wide range of compositions resulting from incorporating five other metals (Ti, Y, Zr, Ho or Ta) which partially replace Hf, and focus on the effect of the number and characteristics of elements in the metal sublattice. Growing number of metal elements leads to decreasing crystal size as indicated by the width of diffraction peaks, strongly decreasing compressive stress to less than 2 GPa and slightly decreasing hardness and electrical conductivity. The thermal stability of septenary diboride-based films Hf8Zr4Ti4Ta4Y5B60C9 and Hf10Zr4Ti4Ta4Ho5B58C9 was superior to that of quaternary films Hf22Y5B58C9 and Hf22Ho5B58C9 when annealed to 1300 °C. The results are important for the design and industry-friendly preparation of thin-film materials combining multiple functional properties for various technological applications.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
20506 - Coating and films
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GA19-14011S" target="_blank" >GA19-14011S: Design nových funkčních materiálů, a cest pro jejich reaktivní magnetronové naprašování, pomocí pokročilých počítačových simulací</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2022
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
CERAMICS INTERNATIONAL
ISSN
0272-8842
e-ISSN
1873-3956
Svazek periodika
48
Číslo periodika v rámci svazku
1
Stát vydavatele periodika
GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska
Počet stran výsledku
8
Strana od-do
540-547
Kód UT WoS článku
000722534800001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85115020799