Creation of super heat-resisting hard coatings by elucidation of mechanisms of detarioration at high temperature for nanocomposite coatings

それらを実現するために、非晶質相の結合状態および複合膜の微細組織と、高温における金属基板との反応性との関係を調べることにより， ナノ複相構造膜の高温劣化機構を解明する。ついで、非晶質相の結合状態と遷移金属窒化物相の分散状態（微細組織）を制御することにより、高温でも化学的に安定な複合組織を得る。

We have elucidated a degradation mechanism of CrN/SiCN nanocomposite coatings by annealing at high temperature: when Fe atoms diffuse into the CrN/SiCN coatings, decomposition of a-SiCN phases arise and result in remarkable grain growth of CrN nano-crystalline. By the series of these reactions, the hardness and oxidation resistance of the coatings deteriorate remarkably. From the view point of Gibbs free energy of reaction for the formation of metal carbides, an element has been found out that can retard the decomposition of a-SiCN phases.

社会的意義：金属加工で用いられる硬質薄膜では、従来の高硬度と優れた耐酸化性という指標だけでは不十分であり、被削材等を構成する金属元素との反応の抑制が重要であることを示した。得られた成果に基づき、高硬度（40GPa）・高耐酸化性(1200K×1h)に加えて化学的安定性にも優れた、より実用性に優れたナノ複相構造膜を提案した。