liu.seSök publikationer i DiVA
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
X-ray photoelectron spectroscopy studies of Ti1-xAlxN (0 <= x <= 0.83) high-temperature oxidation: The crucial role of Al concentration
Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Tunnfilmsfysik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.ORCID-id: 0000-0002-4898-5115
Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Tunnfilmsfysik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.ORCID-id: 0000-0002-2837-3656
Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Nanostrukturerade material. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.ORCID-id: 0000-0002-2286-5588
2019 (Engelska)Ingår i: Surface & Coatings Technology, ISSN 0257-8972, E-ISSN 1879-3347, Vol. 374, s. 923-934Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

The resistance to high-temperature oxidation of Ti1-xAlxN films determines performance in numerous applications including coated cutting tools. Here, we present a comprehensive study covering Ti1-xAlxN films with 0 amp;lt;= x amp;lt;= 0.83 annealed in air for 1 h at temperatures T-a ranging from 500 to 800 degrees C. Layers are grown by the combination of high-power impulse and dc magnetron sputtering (HiPIMS/DCMS) in Ar/N-2 atmospheres. We use X-ray photoelectron spectroscopy to study the evolution of surface chemistry and to reconstruct elemental distribution profiles. No dependence of oxidation process on the phase content, average grain size, or preferred orientation could be confirmed, to the accuracy offered by the employed X-ray diffraction techniques. Instead, our results show that, under the applied test conditions, the Ti1-xAlxN oxidation scenario depends on both x and T-a. The common notion of double-layer Al2O3/TiO2 oxide formation is valid only in a limited region of the x-T-a parameter space (Type-1 oxidation). Outside this range, a mixed and non-conformal Al2O3-TiO2 layer forms, characterized by larger oxide thickness (Type-2 oxidation). The clear distinction between different Ti1-xAlxN oxidation scenarios revealed here is essential for numerous applications that can benefit from optimizing the Al content, while targeting a given operational temperature range.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
ELSEVIER SCIENCE SA , 2019. Vol. 374, s. 923-934
Nyckelord [en]
TiAIN; HIPIMS; Oxidation; XPS; HPPMS; Magnetron sputtering
Nationell ämneskategori
Materialkemi
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:liu:diva-161136DOI: 10.1016/j.surfcoat.2019.06.081ISI: 000486360000091OAI: oai:DiVA.org:liu-161136DiVA, id: diva2:1365797
Anmärkning

Funding Agencies|Knut and Alice Wallenberg Foundation Scholar Grant [KAW2016.0358]; Competence Center Functional Nanoscale Materials (FunMat-II) VINNOVA grantVinnova [2016-05156]; Swedish Research Council VRSwedish Research Council [2018-03957]; VINNOVAVinnova [2018-04290]; Aforsk Foundation [16-359]; Carl Tryggers Stiftelse [CTS 17:166]

Tillgänglig från: 2019-10-25 Skapad: 2019-10-25 Senast uppdaterad: 2019-12-11

Open Access i DiVA

fulltext(2434 kB)9 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 2434 kBChecksumma SHA-512
622db0901dcb446ac46401a472ec23a183e400ed8a8d18af18e9691ae9c45526f9ad2cb959883e224afa33b6a0fb7aee5a931bec0242884703d6651beced091f
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltext

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Greczynski, GrzegorzHultman, LarsOdén, Magnus
Av organisationen
TunnfilmsfysikTekniska fakultetenNanostrukturerade material
I samma tidskrift
Surface & Coatings Technology
Materialkemi

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 9 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 24 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf