Введение .......................................................................................................................................13
1.Литературный обзор.................................................................................................................15
1.1.Взаимодействие водорода с циркониевыми сплавами Zr1%Nb........................................15
1.2.Методы получения тонких пленок.......................................................................................17
2.Приборы и методы исследования, использованные в работе...............................................25
2.1. Состав и характеристики установки «Радуга-спектр»......................................................26
2.2. Автоматизированный комплекс «Gas Reaction Controller»...............................................28
2.3. Прибор для измерения адгезионной прочности покрытий Micro Scratch Tester MST-SAX-0000 ........................................................................................................................................30
2.4. Атомно-силовой микроскоп (АСМ), совмещенный с Романовским спектрометром
(остановка “Centaur U HR”)........................................................................................................32
2.5.Оптический спектрометр высокочастотного тлеющего разряда.......................................35
2.5.1.Оптическая спектрометрия высокочастотного тлеющего разряда ................................35
2.5.2.Спектрометр высокочастотного тлеющего разряда Profiler2 .........................................35
3.Экспериментальная часть ........................................................................................................39
3.1. Подготовка образцов и методы исследования ...................................................................39
3.2.Результаты и их обсуждение.................................................................................................40
3.2.1. Свойства образцов после ионно-иммерсионной имплантации ....................................40
3.2.2. Свойства приповерхностного слоя после нанесения TiN на не имплантированные
образцы.........................................................................................................................................47
3.2.3. Свойства образцов после ионно-иммерсионной имплантации и нанесения покрытий
.......................................................................................................................................................56
3.3. Основные результаты и выводы..........................................................................................61
3.3.1. Обобщение результатов, полученных в разделе 3.2.......................................................61
3.3.2. Описание основных результатов......................................................................................66
Вывод ............................................................................................................................................68
4.Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение..........................69
4.1. Планирование управления научно-техническим проектом..............................................69
4.2.Бюджет научного исследования ...........................................................................................70
4.2.1.Основная заработная плата................................................................................................70
4.2.2.Дополнительная заработная плата ....................................................................................71
4.2.3.Отчисления на социальные нужды...................................................................................71
4.3.Сырье, материалы, покупные изделия и полуфабрикаты ..................................................74
5. Социальная ответственность..................................................................................................77
5.1. Описание рабочего места.....................................................................................................77
5.2.Анализ выявленных вредных факторов проектируемой производственной среды........77
5.2.1.Производственный шум.....................................................................................................77
5.2.2.Микроклимат.......................................................................................................................78
5.2.3.Расчет искусственной освещенности ...............................................................................79
5.3.Анализ выявленных опасных факторов проектируемой производственной среды........8212
5.3.1.Электробезопасность .........................................................................................................82
5.3.2.Пожаровзрывобезопасность ..............................................................................................84
5.4.Защита в чрезвычайных ситуациях .....................................................................................86
5.5.Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ................................87
5.6.Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ................................88
Заключение...................................................................................................................................90
Список литературы......................................................................................................................91
Приложение А………………………………………………………………………………….94
Приложение В………………………………………………………………………………...104
Купить

Объектом исследования водородопроницаемость покрытий нитрида
титана, полученных методом вакуумно-дугового осаждения.
Цель работы – Исследование водородопроницаемости сплава Zr-1%Nb
после ионно-иммерсионной имплантации титана и нанесения покрытий TiN
на имплантированный титаном сплав Zr-1%Nb.
В процессе исследования проводился обзор литературы, нанесение
покрытий TiN и Ti+TiN методами вакуумно-дугового осаждения, измерение
элементного состава, структуры, топографии поверхности,
водородопроницаемости. В результате исследования разработан режим
нанесения покрытия нитрида титана методом вакуумно-дугового осаждения,
приводящи к снижению размера и количества миклокапели.
Экспериментально определены зависимости скорости сорбции водорода от
вреьени насыщения. Водородопроницаемость покрытия Ti+TiN на
циркониевом сплаве Zr-1%Nb остается на уровне водородопроницаемости
покрытия TiN.
Покрытия Ti+TiN, могут быть использованы в качестве защитных
покрытий от проникновения водорода. В будущем планируется провести
эксперименты на исследования свойств покрытий TiN.

Введение
Ионно-плазменное распыление материалов (а соответственно и
напыление) широко применяется для модификации материалов и улучшении
их технических характеристик. Плазма используется как источник ионов,
бомбардирующих мишень. В ряде электрофизических установок обработка
материалов проводится с помощью плазмы тлеющего разряда, зажигаемого в
вакуумной камере при напряжениях от 0,5 до 10 кВ и токе до нескольких
ампер. Важно, чтобы распыляемый материал (мишень) находился под
отрицательным потенциалом, что дает возможность бомбардировать
поверхность ионами. В качестве рабочих газов используется инертные газы
(чаще аргон). Ионная обработка обладает хорошими качественными
показателями, но имеет особенности, присущие всем газоразрядным
системам.
Методика модификации поверхностного слоя материала с помощью
пучка заряженных частиц и потока плазмы широко разрабытавались в
прежние годы и является одно из ведущих направлений в области науки и
техники. Применения методов ионно-лучевых и ионно-плазменных в
настоящий период развиваются не только в области научного исследования,
но и в сфере практического применения [1, 2].
Среди этих методов модификации поверхностей материалов широко
исспользуются способ плазменного осаждения покрытий на основе слошной
вакуумной дуги. Чтобы решить проблему появления ухудшения свойств
полученного покрытия из-за влияния микрокапельной фракции в потоке
вакуумно-дуговой плазмы, был разработан ряд модификаций плазменного
фильтра, обеспечивающего высокоэффективную очистку плазмы от
микрочастиц [3, 4].
Технологические изменения развития методов ионно-лучевой его
практические применения металлов и сплавов определяются, первым делом,14
обработкой структурно простых, высокомощных и с длительным сроком
службы источника ионов. Для того чтобы получить пучки ионов металла
используют, в большинстве случае, плазму импульсно-периодического
вакуумно-дугового разряда [5].
Известно, что качество плёнок, получаемых при таком методе,
определяется различными параметрами: ток дуги, давление в камере,
потенциал смещения, температура подложки, и так далее. Наиболее
эффективный параметр – потенциал смещения, ускоряющий ионы плазмы до
высоких энергий, что приводит к бомбардировке поверхности подложки и
повышению ее температуры, что в свою очередь оказывает влияние на
механические свойства.
Таким образом, целью настоящей диссертации является исследование
влияния импульсного потенциала смещения на свойствах покрытий нитрида
титана, полученных вакуумно-дуговым методом с использованием
плазменного фильтра.
Купить