Повышение эксплуатационных характеристик электроплазменных геттерных и эмиссионных покрытий, применяемых в производстве электровакуумных приборов

• Автор: Филимонов, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.09.10, 05.27.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Нанесение функциональных покрытий в производстве ЭВП

1.2. Технология и оборудование плазменного напыления в производстве ЭВП.

1.3.Аппаратура и методы исследования функциональных плазмонапылепных покрытий.

1.3.1. Прочность, поверхность и структура покрытий

1.3.2. Сорбционнодесорбционные свойства в вакууме

1.4. Свойства плазмонапыленных покрытий.

1.4.1. Антиэмиссионные титановые покрытия.

1.4.2. Эмиссионные покрытия из тройного карбоната щелочноземельных металлов

2. РАЗРАБОТКА АППАРАТУРЫ И МЕТОДИКИ ДЛЯ КОМПЛЕКСНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПЛАЗМОНАПЫЛННЫХ ПОКРЫТИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ПРОИЗВОДСТВЕ ЭВП.
2.1. Принципы комплексной разработки оборудования и методик для исследования и контроля качества плазмонапыленных покрытий.
2.2. Конструирование гибких сверхвысоковакуумных комплексов для исследования плазмонапыленных покрытий.
2.2.1. Условия функционирования покрытий в ЭВП..
2.2.2. Принципы конструирования ГСВВК.
2.2.3. Разработка ГСВВК для исследования сорбционнодесорбционных, газодиффузионных и эмиссионных свойств материалов.
2.3. Методика изучения сорбциошюдссорбцнонных свойств плазмонапыленных покрытий
2.3.1. Подготовка образцов
2.3.2. Проведение измерений и обработка результатов.
2.4. Методика и аппаратура для изучения физикомеханических свойств и структуры плазмонапылепных покрытий.
3. ИССЛЕДОВАНИЯ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ И СОРБЦИОННОДЕСОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ ПЛАЗМОНАПЫЛННЫХ ПОКРЫТИЙ
3.1. Особенности формирования пористой структуры плазмонапыленных титановых покрытий
3.2. Сорбционнодесорбционное взаимодействие титановых покрытий с водородом
3.2.1. Сорбционнодесорбционные характеристики покрытий.8
3.2.2. О механизме поглощения водорода при различных температурах.
3.3. ИССЛЕДОВАНИЕ ГАЗОВЫДЕЛЕНИЯ ЭМИССИОННЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ ТРОЙНОГО КАРБОНАТА ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ В УСЛОВИЯХ АКТИВИРОВКИ.
3.3.1. Газовыделение покрытий.
3.3. 2. Формирование эмиссионного слоя. Энергия активации разложения тройного карбоната.
4. ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Многопарамстричсская оптимизация плазмонапылнных покрытий ЭВП.
4.2. Сорбционные характеристики плазмонапылнных геттерных титановых покрытий катодносеточных узлов МГЛ.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


В результате исследований установлено, что термоводородная обработка позволяет дополнительно активировать покрытие за счет очистки поверхности и микрорастрескивания, при температурах выше 5 К поглощение водорода определяется его диффузией в обт>ёме покрытия, а при температуре ниже 5 К - диффузией в порах и образованием гидридной фазы в результате хемосорбции. Количественные характеристики исследованных процессов хорошо согласуются с известными из литературы данными, полученными для компактного металла []. В результате исследований установлены особенности формирования эмиссионно-активного слоя плазмонапыленного оксидного катода, определена энергия активации разложения тройного карбоната, нанесенного разными способами, предложены пути практического использования полученных данных. Внедрение произведенных разработок и исследований в научно-производственную практику осуществлено посредством реализации результатов ОКР по совершенствованию технологий производства ряда ЭВП и решению некоторых вопросов создания САПР процесса плазменного напыления порошковых покрытий [ - ]. ЭВП и их последующей обработке, а также ряд принципов моделирования процессов функционирования плазмонапыленных покрытий при разработке ГПМ и САПР плазменного напыления. ЭВП. При этом измерительные и ииформационно-управляклцие системы разработанных ГСВВК мог>т быть достаточно легко модифицированы и дополнены соответствующими средствами и методиками функциональных измерений. Диссертация изложена на стр. Нанесение функциональных покрытий в производстве ЭВП. В последнее время одним из наиболее эффективных путей повышения удельной мощности, надежности, долговечности и технико-экономического уровня производства ЭВП считается формирование на поверхностях конструктивных элементов и узлов изделий специальных покрытий, функциональные параметры которых существенно превосходят параметры конструкционных материалов [ -, -, , ] . Такие покрытия могут быть компактными и порошковыми [ ]. Компактными называют покрытия, формирование которых происходит на атомарном уровне - при кристаллизации металлов из расплава, распылении материала в вакууме, разложении химических соединении и пр. Порошковыми называют покрытия, формирование которых происходит на уровне макрочастиц (порошка) материала. Способы нанесения частиц могут быть различными, но окончательное «скрепление» частиц между собой и с подложкой достигается либо спеканием нанесенного покрытия, либо сплавлением или свариванием частиц в процессе нанесения. Условная классификация функциональных покрытий, используемых в производстве ЭВП, по способам их формирования приведена на рис. Компактные покрытия удобно получать плакированием деталей в расплаве металла [ ]. Значительно реже используются «химические» способы - электролиз солей и термическое разложение летучих и газообразных соединений [ ] . Наиболее простыми способами нанесения порошковых покрытий являются намазка и окунание[ , ] . При их осуществлении предварительно подготавливают порошковые пасты различной консистенции на основе какого-либо биндера (например, 6%-ного раствора коллоксилина в бутилацетате). Покрытие наносится путем обмазывания деталей кисточкой или окунания ее в пасту, после чего просушивается в сушильном шкафу с паровым подогревом. Более технологичным является способ пульверизации, при осуществлении которого порошковая паста наносится на поверхность детали, помещенной в оправку, из специального пульверизатора в вытяжном шкафу[ , ]. При этом напыляемый порошок должен быть достаточно мелким (от I до мкм), а используемая паста должна тщательно перемешиваться и иметь определенную консистенцию. Эффективным способом нанесения порошковых покрытий является также катафорез [,] . Покрываемая деталь погружается в электролитическую ванну с суспензией порошка и подключается к отрицательному полюсу источника тока. Способ обеспечивает равномерное покрытие поверхностей любой формы и размера, не имеющих узких пазов. На рис. Другая группа включает в себя так называемые «сухие» или безбин-дерные способы нанесения порошковых покрытий, при реализации которых порошок материала наносится на поверхность непосредственно, без приготовления специальных составов на основе биндера или электролига. Рис.