ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИНХРОТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИНХРОТРОННОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
ВЛИЯНИЯ ПРИМЕСЕЙ НА СИНТЕЗ
НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СЛОЕВ
НИТРИДА ТИТАНА ИЗ ПЛАЗМЫ
ЭЛЕКТРОДУГОВОГО РАЗРЯДА
Наноструктурирование поверхности.
Оборудование и применения
Источники
низкоэнергетических
электронных пучков
Электродуговые и
магнетронные
распылительные
системы
Создание наноструктурных
слоев на поверхности
металлов и сплавов
установки для
комплексных
технологий
модификации
поверхности и
нанесения
тонких пленок
Источники ионов и плазмы
Нанесение
нанокомпозитных,
нанокристаллических,
функциональных покрытий
на материалы и изделия
Создание наноразмерных
структур в твердых телах
(квантовые точки и др.)
ВАКУУМНАЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННАЯ
УСТАНОВКА «ДУЭТ»
Основные параметры:
- Размеры вакуумной камеры–
750750750 мм3;
- Манипулятор
– 12 позиций;
- Рабочее давление
– 10-1 – 1 Пa;
- Ток плазмогенератора
– до 80 A;
- Ток дугового испарителя
– до 150 A;
- Напряжение смещения
– до 1000 В;
- Электроснабжение:
- Сетевое напряжение
– 380/220 В;
- Количество фаз
– 3;
- Частота
– 50 Гц;
- Мощность
– до 50 кВт;
- Водоохлаждающий поток – не более 2 м3/ч.
СХЕМА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ
КОМПЛЕКСНОЙ ИОННО-ПЛАЗМЕННОЙ
ОБРАБОТКИ
термопара
составной
катод
U
вакуумная
камера
полый
катод
газ,
Ar, N2
образцы
напряжение
смещения
откачка
ОСАЖДЕНИЕ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ НИТРИДНЫХ
ПОКРЫТИЙ (Ti-Cu-N, Ti-Si-N) С КОМПОЗИЦИОННЫХ КАТОДОВ
(Ti-Cu, Ti-Si) В ДУГОВОМ РАЗРЯДЕ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ
ИЗОБРАЖЕНИЕ ПОПЕРЕЧНОГО ИЗЛОМА ТВЕРДОГО
СПЛАВА ВК8 С ПОКРЫТИЕМ Ti-Cu-N.
Сканирующая электронная микроскопия
HV = ~40 ГПа
Ti-Cu-N
HV = ~17 ГПа
WC-Co
Состав катода - Ti-12%Cu.
Структура покрытия, полученного при распылении
катода состава Ti-30 ат. % Cu.
Электронная дифракционная микроскопия
а
b
c
12 нм
10 нм
а – светлопольное изображение; b – темнопольное изображение в рефлексе типа
(111)TiN; c – микроэлектронограмма. Стрелкой указан рефлекс темного поля.
Проблемы
1. Места
локализации
атомов
металлов
нанокристаллических покрытиях на основе TiN;
в
2. Искажения кристаллической решетки основной фазы
вторыми элементами;
3.
Формирование вторыми элементами собственных
подрешеток; эффекты упорядочения вторых элементов,
расслоение твердого раствора;
4. Наличие фаз, формируемых вторыми элементами – тип
решетки, морфология.
VEPP-3 and VEPP-4M Collider Complex of the Budker INP
1983
1973
4.
ROKK-1M
ROKK-1M
Detector KEDR
9
Схема станции «Аномальное рассеяние»: 1 - белый пучок «Си»; 2 - выходные щели
монохроматора; 3 –кристалл- монохраматор; 4 - шаговые двигалтели гониометров
монохроматора и детектора; 5 - ловушка прямого пучка;
6,7 - входные щели
дифрактометра; 8 - рассеиватель; 9 - фрагмент вакуумного канала; 10 - выходное окно
монохроматора; 11 - образец; 12 – фоновая щель; 13 – кристалл-анализатор; 14 детектор; 15 - шаговый двигатель анализатора; 16 – монитор входной интенсивности; 17 –
вертикальная подвижка.
Схема формирования нанокомпозитного покрытия
(Ti-Cu-N, Ti-Al-N, Ti-Al-Si-N…)
А – твердая фаза
(TiN) ;
В – дополнительный
элемент (Cu)
d<100 nm
50 nm
___
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЛАЗМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ
ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ И ИЗДЕЛИЙ
Износостойкие покрытия
THANK YOU FOR ATTANTION!