Поверхностно-ионизационные свойства окисленных микролегированных сплавов молибдена

• Автор: Нагорнов, Константин Олегович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 120 с. : ил.

Содержание

Введение
ГЛАВА 1. Материалы поверхностно-ионизационных термоэмиттеров ионов и физические процессы селективности ионизации органических соединений

1.1. Сплавы на основе молибдена

1.1.1. Сильнолегированные сплавы на основе молибдена

1.1.2. Микролегированные сплавы молибдена

1.2. Окисление сплавов тугоплавких металлов

1.2.1. Классическая модель окисления металлов

1.2.2. Кинетическая модель Аврами

1.3. Фазовый состав и структура поверхности оксида молибдена
1.4. Поверхностно-эмиссионные свойства тугоплавких металлов и сплавов
1.4.1. Элементы теории абсолютных скоростей реакций
1.4.2. Физико-химические модели поверхностной ионизации
1.4.3. Поверхностно-ионизационные свойства тугоплавких металлов и сплавов
ГЛАВА 2. Цель и Задачи работы
ГЛАВА 3. Кинетика окисления микролегированных сплавов молибдена
3.1. Методика экспериментальных исследований
3.1.1. Приготовление экспериментальных образцов
3.1.2. Исследование характера окисления микролегированных
сплавов молибдена
3.2. Кинетические константы окисления микролегированных сплавов молибдена
3.2.1. Молибден
3.2.2. Двойные сплавы молибдена
3.2.3. Многокомпонентные сплавы молибдена
3.3. Структура оксидов микролегированных сплавов молибдена

3.3.1. Фазовый состав оксидов микролегированных сплавов молибдена
3.3.2. Координация легирующих компонентов в кристаллической структуре оксида молибдена
Выводы к главе
ГЛАВА 4. Поверхностно-эмиссионные свойства микролегированных сплавов молибдена
4.1. Методика экспериментальных исследований
4.2. Влияние состава сплавов на их поверхностно-эмиссионные свойства
4.3. Влияние фазового перехода в оксиде молибдена на поверхностноэмиссионные свойства сплавов
4.4. Влияние типа химической связи азота в органических соединениях на
параметры их поверхностной ионизации
Выводы к главе
ГЛАВА 5. Физико-химический механизм поверхностной ионизации органических соединений азота
5.1. Исследование состава ионов фонового тока с поверхности сплавов молибдена методом дрейф-спектрометрии
5.1.1. Методика экспериментальных исследований
5.1.2. Центры ионизации органических молекул азота на поверхности микролегированных сплавов молибдена
5.2. Исследование состава ионов фонового тока с поверхности сплавов молибдена методом масс-спектрометрии
5.3. Исследование состава ионов при поверхностной ионизации
органических соединений азота
Выводы к главе
Общие выводы
Литература

Введение
Одним из приоритетных направлений развития оборонных отраслей промышленности XXI века является мощная вакуумная электроника, так как вакуумные сверхвысокочастотные приборы - основа современных радиолокационных и навигационных систем. Другим приоритетом развития техники XXI века является создание приборов и систем в области обеспечения безопасности человека и среды обитания, в том числе создание систем, обеспечивающих противодействие терроризму, наркотрафику, систем экологического мониторинга окружающей среды.
Развитие многих инновационных областей техники требует проведения фундаментальных исследований в области физики конденсированного состояния, в том числе исследований свойств твердого тела на границе раздела «твердое тело — газовая среда». Целью таких исследований является установление связи между структурой и свойствами твердого тела и разработка научных основ поиска новых и совершенствования уже существующих материалов.
Важнейшее место среди объектов физики конденсированного состояния занимают материалы на основе тугоплавких металлов и сплавов, обладающие комплексом уникальных физических, физико-химических и технологических свойств. В частности, молибден и ряд сплавов на его основе нашли широкое применение в мощной вакуумной и полупроводниковой СВЧ электронике в качестве конструкционных материалов. Указанные материалы обладают высокой температурой плавления, высокой теплопроводностью и достаточно технологичны при механической обработке. Они хорошо соединяются с другими элементами конструкций приборов методами высокотемпературной пайки и хорошо согласованы по коэффициенту термического расширения с основными типами конструкционной керамики. Кроме того, на основе молибдена и некоторых его сплавов разработаны новые типы эмиссионных материалов для термоэмиттеров ионов, обеспечивающих селективную поверхностную ионизацию органических соединений азота. Такие материалы используют в качестве активных

1.4.3. Поверхностно-ионизационные свойства тугоплавких металлов и
сплавов
Молибден
В некоторых работах в качестве поверхностно-ионизационных эмиттеров использовали проволоки из чистого молибдена [66,67]. Молибденовую проволоку диаметром 100 мкм и длиной 50 мм очищали и рекристаллизовали пропусканием тока при температуре 2000 °К в течение 5 часов при давлении кислорода Р ~ 1-10" тор. Дополнительно ее очищали Прогревом В кислороде (Ро2— 1 10“6 тор) при температуре 2000 К в течении часа. На рис. 1.8 приведены температурные зависимости работы выхода электрона (кривая 1), и «ионной работы выхода» (кривые 2 и 3), измеренной по различным методикам.
Рис. 1.8. Температурные зависимости ср*э (1)и ср'„ (2 и 3) окисленных молибденовых проволок
В ряде работ, исследовались поверхностно-ионизационные детекторы, в котором термоэмиттеров ионов служит электрод, изготовленный из монокри-сталлического молибдена высокой чистоты [68].
Было установлено, что на поверхности окисленного Мо хорошо ионизируются алкиламины и их производные. Однако эмиссия ионов уменьшается со временем из-за изменения состава окислов на поверхности термоэмиттеров при