Физико-технологические особенности, аппаратурное обеспечение и функциональные свойства тонкопленочных покрытий, получаемых термическим испарением в космосе

• Автор: Незнамова, Людмила Олеговна
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 240 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 .ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Общее состояние вопроса
1.2. Современные методы вакуумного испарения
1.2.1 .Испарение материала прямым нагревом электронным лучом
1.2.2.Испарение материала из тигля косвенным электронно-лучевым нагревом (нагрев тигля электронной бомбардировкой)
1.2.3 .Ионно-плазменное (магнетронное) распыление материалов
1.2.4.Испарение материалов посредством лучистого нагрева
1.2.5.Испарение материалов с использованием резистивного нагрева
1.2.6.Выбор базового метода испарения материалов
1.3.Влияние условий испарения на свойства конденсированных
пленок
1.3.1. Космическое пространство как натурные условия (физические
и технологические) нанесения тонкопленочных покрытий
1.3.2.Факторы технологического процесса нанесения покрытий, определяемые поставленной задачей
1.3.4.0сновные направления исследований тонкопленочных
покрытий
1 АПостановка задачи
Глава 2. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЕ БОРТОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ТЕРМИЧЕСКИМ ИСПАРЕНИЕМ.
НАЗЕМНАЯ ОТРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ БЛОКОВ
2.1.Основные требования, предъявляемые к аппаратуре для работы в условиях орбитального полета
2.2.Конструктивные особенности бортового оборудования, предназначенного для термического испарения
2.3 .Выбор конструкции тигля для удержания расплава при испарении материалов в невесомости
2.4.Формирование парового потока при испарении материалов в условиях космоса
2.5.0собенности компоновки бортового оборудования для
нанесения покрытий на орбитальной станции
Глава 3 .ПРОВЕДЕНИЕ НАТУРНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
3.1.Технологические особенности проведения натурных экспериментов
3.1.1.Выбор материла подложки и требования к качеству ее поверхности
3.1.2.Температурные характеристики испаряющего устройства
3.1.3.Распределение конденсационного покрытия по поверхности подложки и толщина получаемых покрытий
3.1.4.0пределение скорости испарения исследуемого материала
3.2.Программы натурных экспериментов
3.2.1 .Программа экспериментов на аппаратуре "Испаритель 80"
3.2.2.Программа экспериментов на аппаратуре "Испаритель М"
3.2.3.Программа экспериментов на аппаратуре "Янтарь"
3.2.4.Программа экспериментов на аппаратуре УРИ
3.3.Проведение натурных экспериментов
3.4.Экспериментальные методы исследования конденсированных
пленок
3.4.1 .Определение толщины покрытий
3.4.2,Определение оптических характеристик покрытий
3.4.3 .Определение химического и фазового состава :
3.4.4.Металлографические и электронно-микроскопические исследования поверхности и микроструктуры образцов
3.4.5 .Оценка пористости покрытий

Глава 4. ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА И МИКРОСТРУКТУРА КОНДЕНСАЦИОННЫХ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ
4.1. Скорость осаждения покрытия и его толщина
4.2.Тепловые характеристики (показатель поглощения и излучательная способность) покрытий
4.3.Фазовый состав конденсатов и сопутствующие примеси
4.4.Морфология и структура покрытий
4.4.1.Состояние поверхности тонкопленочных покрытий
4.4.2.Морфология и структура покрытий на различных подложках
4.4.3.Электронно-микроскопическое исследование покрытий
4.5.Субструктура и пористость покрытий
4.6.Вывод ы
Глава 5. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ И ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА ИСПАРЕНИЯ БИНАРНЫХ СПЛАВОВ В УСЛОВИЯХ МИКРОГРАВИТАЦИИ
5.1.Математическое описание процессов испарения на установках "Испаритель 80" и "Испаритель М"
5.2. Математическое описание процессов испарения сплавов, проводимых на аппаратуре "Янтарь"
5.3. Исследования кинетики испарения бинарных сплавов серебро-медь в космических и наземных условиях
5.3.1.Кинетика испарения сплавов, полученных на установке "Испаритель 80" (с тиглем, имеющим крышку с отверстием и конусообразное дно)
5.3.2.Кинетика испарения сплавов, полученных на аппаратуре "Испаритель М" (с тиглем, имеющим крышку с отверстием и конусообразное дно)

. Таблица 1.2.
Состав остаточной атмосферы на высотах Н=300...400 км.
Компонен ты ВЫСОТА, км Источни ки
300 і 320 | 340 | 350 | 360 і 370 | 400 | Свыше 400
Концентрация компонента, см*-1
N2 2,84-10' Ы 1-0 о; 5,33*10 - 2,34*
5,80-108 6,08-Ю5 - 2,3*108 - - 1,М08
02 1,59-106 1,19-10“ 2,35- 10і - 9,21* 10ь
О 1,93-Ю8 - 7,36* 10; - 4,59*
1,00-108 - - - - 1,67-10' 2,4*106'500 км
2,90-108 - - 1,2*108 - - 0
- - - - . - - (от 0,2 до 4,0)
н2 1,3-104 - - 1,2*104 - - 1,1-104 1
н 5,5-Ю3 - - - - - 1,4-105 4,5-Ю4
о2+ 3-Ю4 - - 5,3-Ю3 - - 1
о+ 2-Ю6 - - 1,6-106 - - О О
4,07-105 - 2,43-105 - - "о сч 00 1,31-Ю5
Не+ - - - - - о о 0,3-1 о4
0,7-104 - 0,7*104 - - 0,63*104 0,6-1 о4
ш+ 0