Синтез композиционных оксидных покрытий на основе разрядной системы с инжекцией электронов

• Автор: Тюньков, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 138 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Ионно-плазменные методы формирования

композиционных оксидных покрытий

1.1. Формирование оксидных покрытий

1.2. Особенности формирования композиционных покрытий

1.3. Генераторы плазмы на основе разрядных систем

с инжекцией электронов

1.4. Выводы и постановка задач исследований

2. Методика и техника эксперимента

2.1 Экспериментальный макет напылительного устройства 3
2.2. Методика измерений параметров плазмы
2.2.1. Методика измерения энергетических спектров электронов
2.2.2. Зондовая методика
2.2.3. Использование времяпролетной методики
2.3. Определение оптимальных условий нанесения покрытий
2.4. Методика измерений структуры, состава и толщины покрытий
2.5. Выводы
3. Процессы генерации и исследование параметров объемной плазмы разрядной системы с инжекцией электронов
3.1. Характеристики и параметры разрядов
3.2. Энергетические спектры электронов
3.3. Температура электронов в объемной плазме
3.4. Однородность параметров плазмы
3.5. Масс-зарядовый состав ионов в плазме
3.6. Выводы
4. Синтез функциональных композиционных оксидных покрытий
4.1. Влияние параметров эксперимента на скорость роста покрытий
4.2. Формирование гидрофобных оксидных покрытий

4.3. Формирование электропроводящих оксидных покрытий
4.4. Выводы
Заключение
Список использованной литературы
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Композиционные (многокомпонентные) наноструктурные покрытия, в том числе и покрытия на основе оксидов металлов, представляют собой одно из наиболее перспективных направлений модификации поверхностных свойств различных материалов. Известным и очевидным преимуществом композиционных покрытий является возможность направленного изменения их свойств и параметров за счет варьирования составом покрытия и соотношением входящих в него компонентов.
Интенсивное развитие технологий нанесения оксидных композиционных покрытий ионно-плазменными методами требует дальнейшего развития существующих напылительных систем и создания принципиально новых устройств. Такие устройства должны обладать более широкими функциональными возможностями и обеспечивать в кислородосодержащей среде устойчивость работы и стабильность параметров. Традиционно для получения композиционных оксидных покрытий применяют системы на основе магнетронного разряда или на основе вакуумной дуги. При этом используют либо несколько отдельных напылительных устройств, каждый из которых обеспечивает определенный элемент напыляемого покрытия, либо один распылитель с композитным катодом. Напылительная система, включающая несколько разрядных устройств, позволяет контролировать рост покрытия и регулировать соотношение компонентов во время напыления. Однако такой способ синтеза композиционных покрытий требует сложного и нестандартного оборудования. Задача упрощается, если распыляемый электрод выполнен из композиционного материала, соотношение компонентов которого соответствует требуемому составу покрытия. Но в этом случае любое изменение состава формируемого покрытия требует замены распыляемой мишени.
Известными недостатками магнетронных распылительных систем являются неравномерная выработка катодов и нестабильные параметры разряда

Рисунок 1.12 — Электродная схема экспериментального макета генератора плазмы без фильтрующего электрода (а) [117], с фильтрующим электродом (б) [118]: 1 - поджигающий электрод, 2 - катод эмиттерного разряда, 3 - экран катода, 4 - промежуточный фильтрующий электрод, 5 - катод основного (анод эмиттерного) разряда, 6 - анод основного разряда, 7— экран, 8 - катушка. Источники питания: I — инициирующей системы, II - эмиттерного разряда, III - основного разряда.