Реферат 7
Введение 9
1.1.1 Процессы генерации макрочастиц 11
1.1.2 Основные закономерности формирования потока макрочастиц 15
1.2. Методы снижения микрокапельной фракции в потоке вакуумно-дуговой плазмы 16
1.2.1 Снижение интегральной температуры катода 16
1.2.2 Снижение плотности тока 17
1.2.3 Присутствие газа в разрядном промежутке 17
1.2.4 Управляемое движение катодного пятна 18
1.2.5 «Бескапельные» режимы дуги 19
1.3. Вакуумно-дуговые источники эрозионной плазмы с магнитными фильтрами 20
2 Оборудование и методики исследований 28
2.1. Описание экспериментальной установки 28
2.2 Вакуумно-дуговой испаритель с перемещающейся магнитной системой 29
2.3. Высокочастотный короткоимпульсный генератор напряжения 33
2.4 Генератор плазмы «ПИНК» с комбинированным полым и накаленным катодами 34
2.5 Подготовка экспериментальных образцов 37
2.6 Оборудование для исследования свойств материалов и покрытий 39
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 42
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 44
4.1.2 SWOT-анализ 45
4.2 Планирование научно-исследовательских работ 48
4.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 48
4.2.3 План проекта 50
4.2.4 Бюджет научно-технического исследования 51
4.2.4.1 Расчет материальных затрат НТИ 51
4.2.4.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных (экспериментальных) работ 53
4.2.4.3 Основная заработная плата исполнителей темы 54
4.2.4.4 Дополнительная заработная плата 56
4.2.4.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 56
4.2.4.6 Накладные расходы 57
4.2.4.7 Формирование бюджета научно-исследовательского проекта 58
4.3 Организационная структура проекта 59
4.4 Матрица ответственности 60
Список публикаций студента 62
На сегодняшний день проблема некачественных материалов является актуальной как в России, так и во многих странах мира. Разрушение металлов под воздействием различных механических и химических взаимодействий приводит к тому, что инструмент теряет свои первоначальные свойства. Это наносит существенный финансовый ущерб, как в быту, так и в государственных масштабах. Повышение качества поверхности металлов имеет важное практическое значение. Состояние поверхности напрямую влияет на эксплуатационные и технические свойства узлов, деталей и изделий в целом. Нанесения защитного покрытия на материал инструмента значительно продляют его срок службы.
В настоящее время существует большое количество приемов по нанесению защитного материала на поверхность. Одним из действенных методов существенно улучшающим физические свойства материала является метод плазменно-эмиссионная имплантации ионов (ПИИИ, или ПИ ).
Ионно-плазменное модифицирование позволяет за счет создания в поверхности тонких модифицированных слоев (до 200 нм) под воздействием ионной имплантации (ИИ) влиять на физико-химические свойства материалов: повышать коррозионную стойкость (КС) конструкционных и реакторных материалов; упрочнять и повышать твердость поверхности; снижать скорость ползучести под нагрузкой и повышать условный предел текучести циркониевых сплавов. Нет объёмных изменений.
Один из недостатков ПИ это осаждения макрокапель в результате плазменной обработки на поверхность потенциальной мишени, что ухудшает качество материала. Для борьбы с микрочастицами используют различные методы очищения плазмы: плазменные фильтры, изменение времени обработки, изменение потенциала, изменение составляющих магнитного поля.
К настоящему времени разработано огромное количество различных сепараторов и фильтров, которые эффективно удаляют капельную фазу из плазменного потока. Однако при удаление основной составляющей массопереноса из плазменного потока вакуумной дуги существенным образом снижает плотность плазмы, тем самым снижая скорость осаждения конденсатов и или плазменно-иммерсионной ионной имплантации.
Целью данной работы является исследования закономерностей формирования потока микрокапельной фракции вакуумно-дугового испарителя и увеличение эффективности подавления макрочастиц при приложении к потенциальной мишени высокочастотного коротко-импульсного потенциала смещения. Для достижения цели были поставленный следующие задачи:
1. Обзор литературы по закономерностям формирования потока микрокапельной фракции вакуумно-дугового разряда, способам фильтрации плазмы и снижения числа макрочастиц на поверхности образца;
2. Ознакомиться с устройством и режимами работы лабораторной установки, подготовить экспериментальные образцы для их последующей ионноплазменной обработки;
3. Изучить влияние тангенциального к поверхности катода магнитного поля на формирования потока макрочастиц и плазмы в вакуумно-дуговом испарители с перемещающейся магнитной системой;
4. Исследовать влияние высокочастотного коротко-импульсного потенциала смещения отрицательной полярности на накопление макрочастиц на поверхности образца, погруженного в титановую вакуумно-дуговую плазму
