Струйный высокочастотный разряд пониженного давления в процессах модификации поверхностных нанослоев конструкционных материалов

• Автор: Сагбиев, Ильгизар Раффакович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 332 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Основные условные обозначения и сокращения
Введение
Глава 1. Струйные ВЧ разряды - ключевой элемент финишной обработки поверхности
1.1. ВЧ струйные разряды пониженного давления и их свойства
1.2. Нанослои на поверхности материалов и методы их модификации .
1.3. Традиционные и электрофизические методы модификации поверхности
1.4. Цели и задачи диссертации
Глава 2. Характеристики струйных ВЧ разрядов пониженного давления в процессах обработки конструкционных материалов
2.1. Методика и аппаратура для экспериментальных исследований характеристик струйных ВЧ разрядов пониженного давления
2.2. Характеристики потоков ВЧ плазмы пониженного давления в области генерации разряда
2.3. Характеристики струйных ВЧ разрядов пониженного давления
2.4. Характеристики потока ВЧ плазмы пониженного давления в области взаимодействия с поверхностью конструкционных материалов
2.5. Обобщение результатов экспериментальных исследований струйных ВЧ разрядов пониженного давления и выводы
Глава 3. Математическая модель взаимодействия плазмы струйного ВЧ разряда с конструкционными материалами
3.1. Методика математического моделирования
3.2. Физическая модель взаимодействия потока ВЧ плазмы пониженного давления с поверхностью твердых тел
3.3. Развитие математических моделей потока ВЧ плазмы пониженного давления
3.4. Математическая модель взаимодействия потока ВЧ плазмы пониженного давления с конструкционными материалами

3.5. Численное исследование взаимодействия ВЧ плазмы пониженного
давления с конструкционными материалами
Выводы по третьей главе
Глава 4. Нанополировка поверхностей конструкционных материалов потоком ВЧ плазмы пониженного давления
4.1. Материалы и методики исследования состава и структуры поверхностных слоев конструкционных материалов
4.2. Проникновение плазмообразующего газа в поверхность обрабатываемого материала
4.3. ВЧ плазменная нанополировка и финишная очистка поверхности конструкционных материалов
4.4. Структура поверхностных слоев конструкционных материалов после полировки потоком ВЧ плазмы пониженного давления инертного газа .
4.5. Физико-механические и эксплуатационные свойства поверхностей металлов, модифицированных потоком ВЧ плазмы пониженного давления
инертного газа
Выводы по четвертой главе
Глава 5. Формирование нанодиффузных покрытий в поверхностных слоях конструкционных материалов с помощью струйного ВЧ разряда пониженного давления в атмосфере химически активных газов
5.1. Результаты экспериментальных исследований влияния воздействия потока ВЧ плазмы пониженного давления на поверхностные слои вольфрамово-кобальтового сплава ВК-60М
5.2. Изменение состава поверхностных слоев
5.3. Изменение физико-механических и физико-химических свойств поверхности
5.4. Обработка потоком ВЧ плазмы пониженного давления армирующего корда автомобильной шины
5.5. Влияние обработки потоком ВЧ плазмы пониженного давления катализаторов на высокопористых носителях
5.6. Плазмохимическая переработка битуминозной породы
Выводы по пятой главе
Глава 6. Технологические процессы модификации поверхности изделий потоком ВЧ плазмы пониженного давления
6.1. Типовые представители изделий, подвергаемых ВЧ плазменной обработке
6.2. Технологические процессы модификации поверхности металлических изделий
6.3. Технологический способ обработки металлокордов шинной промышленности потоком ВЧ плазмы пониженного давления
6.4. Комплексная технология территориального и технологического совмещения добычи и переработки высоковязких нефтей с попутным плазмохимическим извлечением металлов
6.5. Методы математического планирования эксперимента
Выводы по шестой главе
Выводы
Литература
Приложения

поверхности, которая характеризуется неравновесным состоянием. В естественных условиях окружающей среды переход поверхности в равновесное состояние сопровождается различными процессами: адсорбцией газов, паров и жидкостей, окислением или образованием различных твердых пленок, диффузионным проникновением в приповерхностный слой и объем подложки различных элементов и т.п. На эти явления при эксплуатации или длительном хранении оказывают влияние различные внешние факторы: состав окружающей среды и давление, свет, тепло, различные излучения, магнитные и электрические поля, которые ускоряют, а иногда и замедляют указанные процессы.
Ценная информация может быть получена при изучении состава нескольких верхних атомных слоев треснувшей или корродировавшей поверхности. Для этого необходимы методы, которые по своим аналитическим возможностям нацелены только на исследование поверхности. В сочетании с' легко контролируемой методикой удаления поверхностных атомных слоев (обычно путем ионной бомбардировки) можно получить профиль распределения концентрации различных элементов по глубине и определить состав приповерхностной области [81].
Проводятся исследования в области инструментальных наноматериалов (твердые сплавы, быстрорежущие стали, чистовой инструмент из нанокристаллов алмаза, новые сверхтвердые материалы и др.). Добавки нанопорошков карбида вольфрама (5-8%) к стандартным твердым сплавам повышают однородность структуры и снижают разброс значений прочности [91]. Широко разрекламированная в начале 1990-х гг. американская технология твердых сплавов с нанокристаллической структурой, обеспечивающая повышение эксплуатационных свойств в четыре раза (при всего лишь двукратном увеличении стоимости), до сих пор не получила широкого промышленного распространения. Это связано с тем, что при промышленных режимах жидкофазного спекания не всегда удается сохранить исходную наноструктуру твердых сплавов. Тем не менее опытные партии наноструктурных твер-