Abscheidung dünner Schichten aus kubischem Bornitrid (c-BN) mit dem DC-Magnetron-Sputterverfahren

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Superharte Schichten aus Diamant und kubischem Bornitrid zeigen hervorragende mechanische und tribologische Eigenschaften. Mögliche Anwendungsfelder dieser Schichten liegen daher im Bereich des Verschleißschutzes für Werkzeuge und Bauteile. In der Arbeit gelang erstmals mit dem DC-Magnetron Sputterverfahren die Abscheidung kubischer Bornitridschichten. Die besonderen Vorteile dieser Technik für eine wirtschaftliche Anwendung liegen in den hohen erreichbaren Beschichtungsraten und dem Potential zur Hochskalierung. In den Experimenten wurden B4C und TiB2/BN als Targetmaterialien verwendet, die eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit für den Gleichstrombetrieb aufweisen. Mit einer ausführlichen Variation der Beschichtungsparameter konnte ein Prozeßfenster für die c-BN-Abscheidung definiert werden. Aufbauend auf den Arbeiten an der DC-Magnetronanlage erfolgte ein Transfer des c-BN-Prozesses auf eine ABS-Industriebeschichtungsanlage. Das ABS-Verfahren ermöglicht dabei den Arc-und den Magnetronbetrieb innerhalb eines Prozesses. An den hergestellten c-BN-Schichten konnten eine Reihe von Eigenschaften mit unterschiedlichen Charakterisierungsmethoden gemessen werden.