Процеси синтезу і фізичні властивості надтвердих вуглецевих покриттів - Автореферат

НАУКОВО-ТЕХНІЧНИЙ ЦЕНТР Електрофізичної ОБРОБКИ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття ученого ступеня доктора фізико-математичних наукРобота виконана у Національному науковому центрі “Харківський фізико-технічний інститут” МОН України, м. Науковий консультант: доктор фізико-математичних наук, професор Бакай Олександр Степанович, ННЦ “Харківський фізико-технічний інститут” МОН України, м. Пузіков Вячеслав Михайлович, Науково-дослідне відділення “Оптичні і конструкційні матеріали” НТК “Інститут монокристалів” НАН України, директор. доктор фізико-математичних наук, професор, Пугачов Анатолій Тарасович, Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут” МОН України, завідуючий кафедрою. доктор фізико-математичних наук, професор Фінкель Віталій Олександрович, Інститут фізики твердого тіла, матеріалознавства та технологій Національного наукового центру “Харківський фізико-технічний інститут” МОН України, начальник лабораторії. Захист відбудеться “___”____________2003 р. о ____ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.245.01 в Науково-технічному центрі електрофізичної обробки НАН України за адресою: 61108, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Науково-технічного центру електрофізичної обробки НАН України: 61024, м.З древніх часів алмаз займає особливе місце серед дорогоцінних каменів, а в епоху технологічного прогресу стає обєктом пильної уваги як матеріал з унікальним сполученням рекордних фізико-механічних характеристик: надвисокої твердості і вкрай низького коефіцієнта тертя, високої теплопровідності (у кілька разів вищої за теплопровідність міді) і низької електропровідності (на рівні кращих діелектриків), високого показника заломлення і прозорості в широкому діапазоні довжин хвиль оптичного випромінювання (аж до інфрачервоного). В Україні роботи з розробки устаткування для синтезу АП і АПП останнім часом практично не ведуться, хоча проведення таких робіт є вкрай актуальним, оскільки широке застосування АПП і АП в наукомістких технологіях дасть сильний поштовх розвитку багатьох галузей промисловості і дозволить вийти на світовий ринок. Зясування фізичних процесів, що відбуваються в електричних розрядах, процесів транспортування плазми в криволінійних плазмооптичних фільтрах, процесів очищення плазми від макрочасток дозволить не тільки підвищити продуктивність пристроїв, але і поліпшити характеристики синтезованих надтвердих вуглецевих покриттів. Вивчення фізичних властивостей плівок і залежність їх від умов осадження дозволить не тільки доповнити фізичну картину структурного стану вуглецевого конденсату, визначити оптимальні умови синтезу і шляхи їхнього підвищення, але і визначити можливі області його застосування. “Дослідження впливу інтенсивного опромінювання низько-і середньо-енергетичними іонами, що витягуються з газової або металевої плазми, на структуру, властивості, службові характеристики поверхні конструкційних та інструментальних матеріалів і матеріалів, що розщеплюються, для атомної енергетики” Постанова КМУ №384-р від 27.06.95; Програма проведення фундаментальних досліджень по атомній науці і техніці ННЦ ХФТІ до 2005 р. №Д.Р.Проведено класифікацію методів осадження вуглецевих конденсатів по типах вихідних сполук, способах їх розкладань, властивостях зформованих потоків іонів чи атомів вуглецю і підтримуваних на підкладці умовах. Показано, що найбільш перспективними для синтезу аморфних алмазоподібних плівок є вакуумно-дуговий метод з використанням магнітоелектричних систем сепарації плазми і метод тліючого розряду в атмосфері газоподібних вуглеводнів; висловлені рекомендації з використання різних типів обладнання для синтезу АП. Запропоновано спосіб керування формою ерозії катода і стабільністю горіння дуги магнітним полем стабілізуючої котушки зі зворотним звязком по спаду напруги на дузі Ud. Дійсно, з огляду на те, що середнє зміщення зарядженої частки поперек магнітного поля за час дорівнює ~ , умову її проходження через плазмовід можна записати як: або , де r - радіальна координата інжекції, td - час дрейфу частки від катода до виходу із системи, V// - швидкість частки уздовж поля, D^ ? NB-2 або D^ = KTE/16B - коефіцієнт дифузії поперек магнітного поля в класичному чи бомовському наближенні відповідно, n - густина плазми, В - магнітна індукція, k - постійна Больцмана, Te - електронна температура. Проведено дослідження структурного стану домішки водню у а-С:Н плівці (густина 2,4 г/см3) на кремнієвій підкладці методами вторинної іонної масспектроскопії (ВІМС) і рентгенівської фотоелектронної спектроскопії (РФС), Оже спектроскопії і термічної десорбційної спектроскопії (ТДС).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ