1.Этапы развития исследований структуры и свойств поверхностей, покрытий, пленок.

Поверхностные слои реального твердого тела имеют сложное строение и в _{самом простом случае могут быть предоставлены следующей схемой}

слой адсорбированных молекул газовой фазы оксидная пленка (стойкое химическое соединение)

дефектный слой материала (микротрещины, структурные дефекты, дефекты обработки и т.д.)

основной металл

Рис. 1. Структура приповерхностных слоев.

Таким образом, поверхность реального тела следует рассматривать как многослойную систему. Межфазные слои в композиционных материалах имеют более сложное строение и, как правило, определяют их физико-химические свойства.

В истории изучения свойств поверхности, тонких пленок условно выделяют три основных этапа:

Первый этап- изучение поверхности реальных тел.

Второй этап - исследование атомарно чистых поверхностей, получение которых стало возможным, главным образом, благодаря развитию вакуумной технике.

Третий этап (50-60-ые годы) характеризуется интенсивными исследования- ми межфазных слоев многослойных систем в композитах, их изменений при различных внешних воздействиях. В настоящее время благодаря появлению и развитию большого числа методов физико-химического анализа особенно активно изучаются поверхности раздела в композиционных материалах.

2.Тонкие пленки и их классификация.

Конденсированные объекты, в зависимости от их формы, геометрических размеров можно условно классифицировать на:

1) одномерные;

2) двухмерные;

3) трехмерные.

Одномерные объекты – микрочастицы конденсированной фазы (кластеры, островки, микрокапли), свойства которых зависят от их размера, по крайней мере, в 2-х направлениях.

Двухмерные - тонкие пленки и покрытия, свойства которых зависят от их размера в одном из направлений (толщины пленки или покрытия).

Трехмерные - твердые тела и жидкости в больших объемах, свойства которых не зависят от размеров тел.

В зависимости от способа получения покрытий их разделяют на три группы:

1. Покрытия, формируемые из газовой фазы. В данную группу входят покрытия, осаждаемые из газовой фазы, генерация которой осуществляется, как правило, в результате:

а) ионного распыления вещества в вакууме;

б) испарения в вакууме;

в) проведения химических транспортных реакций;

г) пиролиза сложных химических соединений;

д) диспергирования полимеров или олигомеров в результате действия на них концентрированного потока энергии (электронов, ионов, электромагнитного излучения).

2. Покрытия, формируемые из жидкой фазы. В эту группу входят:

а) лакокрасочные покрытия;

б) покрытия, образованные при монолитизации (затвердевании) расплавов вещества;

в) покрытия, осаждаемые из газокапельной фазы, например, методами плазменного, газопламенного, электродугового напыления;

г) пленки Лэнгмюра-Блоджет;

д) электролитические покрытия и т. д.

3. Покрытия, при осаждении которых в качестве исходного материала используются вещества в твердом состоянии. Они образуются, например, в результате припекания или приклеивания фольги, переноса вещества при трении и т. д.

В зависимости от природы материала различают следующие покрытия:

а) металлические;

б) полупроводниковые;

в) керамические;

г) полимерные;

е)композиционные, которые в свою очередь разделяют на однослойные, многослойные, комбинированные и т. д.