
- •Курс: наноматериалы в промышленности
- •Исторические этапы изучения поверхности и тонких покрытий.
- •Классификация
- •Основные параметры покрытий. Толщина.
- •Закономерности образования роста покрытий формируемых из газовой фазы
- •Стадии и механизмы роста покрытий при осаждения из газовой фазы
- •Нанесение покрытий методом химических транспортных реакций (хтр).
- •Кинетический диффузионный режим осаждения покрытия
- •Адгезионная прочность хтр
- •Pvd методы. Формирование алмазоподобные покрытий pvd методами
- •Методы нанесения алмазоподобные покрытий
- •Высокоскоростные магнетронные системы
- •Получение покрытий электродуговым нанесением в вакууме и реактивные методы.
- •Методы получения наноразмерных полимерных покрытий
- •1.Плазменно-химическая полимеризация
- •2.Полимеризация мономера
- •3.Диспергирование исходного материала из газовой фазы
- •Высокоскоростной термический нагрев полимера
- •Лазерное излучение
- •Электронно-лучевое воздействие
- •Наноиндентирование механических св-ва твёрдых тел и тонких покрытий
- •Принцип и техника
Адгезионная прочность хтр
Очень важная проблема это проблема требуемой адгезионной прочности. Адгезионна прочность связана напрямую с внутренними механическими напряжениями, которые образуются в процессе формирования покрытий и поэтому существуют технологические приёмы которые приводят к снижению напряжений, и приёмы обеспечивают необходимый уровень адгезионной прочности:
Тщательная и многостадийная подготовка поверхности (механическая, химическая, термическая, ультразвуковая очистка, ионная очистка).Для удаления оксидных слоёв является восстановление металлов в результате его прогрева детали в среде сухого водорода.
Формируют промежуточные адгезионно активные слои, эти слои имеют природу отличную как от материала основы, так и от материала который затем наносится, однако имеют требуемую адгезионную прочность как к материалу изделия, так и к материалу наносимому. Путём термообработки изделия происходит диффузия компонентов сплава из объёма на поверхность. Можно такой селективности добиться кроме нагрева и ионным травлением.
Термообработка покрытия при нагреве осуществляются диффузионные процессы и в результате происходит снижение внутренних напряжений, могут образовываться переходные слои в результате диффузии материала покрытия или материала изделия друг с другом, всё это способствует к повышению адгезионной прочности.
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++нуту 1=й лекции)) у Кирилла тоже)
Условия выращивания плёнок:
Температура изделия 700-900оС
Давление 10-2 – 10 кПа
Содержание CH4 до 5%
Температура нити( вольфрамовой) 1800-2000оС
Скорость роста 10 нм в час.
Расход газа до 200см3/мин
Кроме активации смеси существуют и другие способы активации смеси и получения активных углерод-содержащих частиц и атомарного водорода. К таким способам относится:
Плазменный
Высокочастотный разряд
Тлеющий разряд
Дуговой разряд
Являются наиболее распространённые
Во всех случаях ионизации возбуждения не высока и составляет от 10‑6 до 10-3. Газовая температура в разрядах (темпер тяжёлых частиц) может достигать 5000С. Кроме того существуют ещё несколько видов активации газовой смеси:
Оптические разряды
Газовые разряды
Пламенная активация
В результате получаются алмазные и алмазоподобные плёнки. В результате таких процессов получаются поликристаллические алмазные плёнки, в последние десятилетия удалось получить полиалмазные диски толщиной до долей мм.
Области применения покрытий:
Металлизация углеродных волокон и тканей для композиционных материалов.
Металлизация порошков алмаза, эльбора порошков из других материалов.
Тугоплавкие защитные покрытия.
Анти диффузионные барьерные слои.
Металлизированные не термостойких материалов в частности пластмасс.
В связи с возможностью нанесения толстых покрытий ХТР применяется для восстановления изношенных деталей и их упрочнения.
Покрытия на основе хрома, никеля, и.т.д.
Существует большое направление в электротехнике и электронике в которой метод ХТР тоже очень распространён.