Высокопористые плазменно-дуговые покрытия вольфрама: технология изготовления и эрозионные свойства

Разработана технология изготовления вакуумно-дуговым методом высокопористых наноструктурных W пленок с малым размером пор и исследовано их эрозионное поведение при воздействии стационарной, достаточно плотной низкотемпературной плазмы. Показано, что зависимость скорости эрозии от атомного номера раб...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2008
Автори:	Глазунов, Г.П., Андреев, А.А, Барон, Д.И., Бондаренко, М.Н., Конотопский, А.Л., Неклюдов, И.М., Шулаев, В.М.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України 2008
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/7869
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Высокопористые плазменно-дуговые покрытия вольфрама: технология изготовления и эрозионные свойства / Г.П. Глазунов, А.А Андреев, Д.И. Барон, М.Н. Бондаренко, А.Л. Конотопский, И.М. Неклюдов, В.М. Шулаев // Физическая инженерия поверхности. — 2008. — Т. 6, № 1-2. — С. 75-80. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-7869
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-78692010-04-21T12:01:56Z Высокопористые плазменно-дуговые покрытия вольфрама: технология изготовления и эрозионные свойства Глазунов, Г.П. Андреев, А.А Барон, Д.И. Бондаренко, М.Н. Конотопский, А.Л. Неклюдов, И.М. Шулаев, В.М. Разработана технология изготовления вакуумно-дуговым методом высокопористых наноструктурных W пленок с малым размером пор и исследовано их эрозионное поведение при воздействии стационарной, достаточно плотной низкотемпературной плазмы. Показано, что зависимость скорости эрозии от атомного номера рабочего газа хорошо согласуется с расчетными данными по уравнению для ионного распыления, а абсолютная величина скорости эрозии для высокопористых пленок W практически совпадает с таковой для массивных образцов W. Розроблена технологія виготовлення вакуумнодуговим методом високопористих, наноструктурних W плівок з малим розміром пір і досліджена їх ерозійна поведінка при дії стаціонарної, достатньо щільної низькотемпературної плазми. Показано, що залежність швидкості ерозії від атомного номера робочого газу добре узгоджується з розрахунковими даними по рівнянню для іонного розпилювання, а абсолютна величина швидкості ерозії для високопористих плівок W практично співпадає з такою для масивних зразків W. The technology has been developed for high porous nanostructure W films production with vacuum-arc method. Erosion behavior of such coatings was studied under impact of steady state, dense enough low temperature plasma. It has been shown that the erosion rate dependences on working gas atomic number are in a good agreement with the calculated data for ion sputtering, and the absolute values of erosion rate for high porous W films agree closely with the one for bulk tungsten. 2008 Article Высокопористые плазменно-дуговые покрытия вольфрама: технология изготовления и эрозионные свойства / Г.П. Глазунов, А.А Андреев, Д.И. Барон, М.Н. Бондаренко, А.Л. Конотопский, И.М. Неклюдов, В.М. Шулаев // Физическая инженерия поверхности. — 2008. — Т. 6, № 1-2. — С. 75-80. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 1999-8074 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/7869 621.385: 533.15 ru Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Разработана технология изготовления вакуумно-дуговым методом высокопористых наноструктурных W пленок с малым размером пор и исследовано их эрозионное поведение при воздействии стационарной, достаточно плотной низкотемпературной плазмы. Показано, что зависимость скорости эрозии от атомного номера рабочего газа хорошо согласуется с расчетными данными по уравнению для ионного распыления, а абсолютная величина скорости эрозии для высокопористых пленок W практически совпадает с таковой для массивных образцов W.
format	Article
author	Глазунов, Г.П. Андреев, А.А Барон, Д.И. Бондаренко, М.Н. Конотопский, А.Л. Неклюдов, И.М. Шулаев, В.М.
spellingShingle	Глазунов, Г.П. Андреев, А.А Барон, Д.И. Бондаренко, М.Н. Конотопский, А.Л. Неклюдов, И.М. Шулаев, В.М. Высокопористые плазменно-дуговые покрытия вольфрама: технология изготовления и эрозионные свойства
author_facet	Глазунов, Г.П. Андреев, А.А Барон, Д.И. Бондаренко, М.Н. Конотопский, А.Л. Неклюдов, И.М. Шулаев, В.М.
author_sort	Глазунов, Г.П.
title	Высокопористые плазменно-дуговые покрытия вольфрама: технология изготовления и эрозионные свойства
title_short	Высокопористые плазменно-дуговые покрытия вольфрама: технология изготовления и эрозионные свойства
title_full	Высокопористые плазменно-дуговые покрытия вольфрама: технология изготовления и эрозионные свойства
title_fullStr	Высокопористые плазменно-дуговые покрытия вольфрама: технология изготовления и эрозионные свойства
title_full_unstemmed	Высокопористые плазменно-дуговые покрытия вольфрама: технология изготовления и эрозионные свойства
title_sort	высокопористые плазменно-дуговые покрытия вольфрама: технология изготовления и эрозионные свойства
publisher	Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
publishDate	2008
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/7869
citation_txt	Высокопористые плазменно-дуговые покрытия вольфрама: технология изготовления и эрозионные свойства / Г.П. Глазунов, А.А Андреев, Д.И. Барон, М.Н. Бондаренко, А.Л. Конотопский, И.М. Неклюдов, В.М. Шулаев // Физическая инженерия поверхности. — 2008. — Т. 6, № 1-2. — С. 75-80. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT glazunovgp vysokoporistyeplazmennodugovyepokrytiâvolʹframatehnologiâizgotovleniâiérozionnyesvojstva AT andreevaa vysokoporistyeplazmennodugovyepokrytiâvolʹframatehnologiâizgotovleniâiérozionnyesvojstva AT barondi vysokoporistyeplazmennodugovyepokrytiâvolʹframatehnologiâizgotovleniâiérozionnyesvojstva AT bondarenkomn vysokoporistyeplazmennodugovyepokrytiâvolʹframatehnologiâizgotovleniâiérozionnyesvojstva AT konotopskijal vysokoporistyeplazmennodugovyepokrytiâvolʹframatehnologiâizgotovleniâiérozionnyesvojstva AT neklûdovim vysokoporistyeplazmennodugovyepokrytiâvolʹframatehnologiâizgotovleniâiérozionnyesvojstva AT šulaevvm vysokoporistyeplazmennodugovyepokrytiâvolʹframatehnologiâizgotovleniâiérozionnyesvojstva
first_indexed	2025-07-02T10:40:01Z
last_indexed	2025-07-02T10:40:01Z
_version_	1836531373034176512
fulltext	ФІП ФИП PSE, 2008, т. 6, № 1-2, vol. 6, No. 1-2 75 ВВЕДЕНИЕ Вольфрам – один из наиболее стойких к рас- пылению материалов, который будет исполь- зоваться в диверторе строящегося в настоя- щее время международного токамака ИТЕР, будущих реакторах синтеза и атомных реак- торах следующего поколения [1, 2]. Возмож- но также использование вольфрамовых покрытий для защиты от эрозии обращенных к плазме различных узлов и первой стенки термоядерного реактора (ТЯР) [3]. Суть про- блемы заключается в том, что только матери- алы с низкой скоростью эрозии могут быть обращены к плазме для того, чтобы умень- шить ее загрязнение примесями. Поэтому скорости эрозии используемых покрытий должны быть не более, чем скорость распы- ления массивного вольфрама. В то же время желательно, чтобы эти материалы имели вы- сокий коэффициент диффузии изотопов водо- рода. Это будет особенно важным для того, чтобы избежать накопления трития в ТЯР. Диффузию газов в металле можно существен- но повысить, увеличив их пористость. При этом размерные эффекты могут играть су- щественную роль. Так, при малых размерах пор (менее 100 нм), коэффициент диффузии может возрастать до 103 – 105 раз, а в случае сообщающихся микропор лишь в 10 – 102 раз [4, 5]. Поэтому представлял интерес разра- ботать технологию изготовления высокопо- ристых W пленок с малым размером пор и исследовать их эрозионное поведение при воздействии стационарной плазмы. При этом ставилась цель получить покрытия с высокой адгезией и высокой эрозионной стойкостью. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЙ В качестве технологии изготовления W-пок- рытий использовали вакуумно-дуговой ме- тод, позволяющий путем изменения потен- циала подложки и давления рабочего газа по- лучать мелкокристаллические (нанокристал- лические) структуры с высокой пористостью [6, 7]. Исследования технологических процессов изготовления вольфрамовых покрытий раз- ной толщины и плотности вакуумно-дуговым методом [8] проводились на установке “Бу- лат-6” (рис. 1). Из общих физических законо- мерностей процессов вакуумно-дугового оса- ждения известно, что скорость осаждения по- крытий при увеличении давления газа умень- шается. При этом однородность покрытий улучшается, благодаря рассеянию плазмен- ного потока на газовой мишени. Энергия ис- паренных атомов металла уменьшается из-за их столкновений с частицами газа. Это спо- собствует росту пористости, как и замуровы- вание частиц газа в покрытии. Но при уве- личении пористости возможно снижение твердости покрытия и скорости осаждения. УДК. 621.385: 533.15 ВЫСОКОПОРИСТЫЕ ПЛАЗМЕННО-ДУГОВЫЕ ПОКРЫТИЯ ВОЛЬФРАМА: ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ЭРОЗИОННЫЕ СВОЙСТВА Г.П. Глазунов, А.А. Андреев, Д.И. Барон, М.Н. Бондаренко, А.Л. Конотопский, И.М. Неклюдов, В.М. Шулаев Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт» Украина Поступила в редакцию 23.06.2008 Разработана технология изготовления вакуумно-дуговым методом высокопористых нанострук- турных W пленок с малым размером пор и исследовано их эрозионное поведение при воздейст- вии стационарной, достаточно плотной низкотемпературной плазмы. Показано, что зависи- мость скорости эрозии от атомного номера рабочего газа хорошо согласуется с расчетными данными по уравнению для ионного распыления, а абсолютная величина скорости эрозии для высокопористых пленок W практически совпадает с таковой для массивных образцов W. ФІП ФИП PSE, 2008, т. 6, № 1-2, vol. 6, No. 1-276 Для того, чтобы обеспечить прочность ваку- умно-дуговых (ВД) W покрытий, необходимо проводить процесс осаждения при ионной бомбардировке, которая приводит к повыше- нию температуры покрытия, образованию од- нородной структуры, уменьшает внутреннее напряжение и, соответственно, хрупкость. Но такая бомбардировка ведет к снижению по- ристости из-за увеличения подвижности ад- сорбированных атомов и роста десорбции ар- гона. Из-за ионного распыления снижается также скорость осаждения. Оказалось, что скорость осаждения снижается на 5 – 7% при увеличении напряжения от 15 до 50 В. При напряжении 100 В она снижается более, чем в два раза, а при 200 В весь вольфрам распы- ляется бомбардирующими ионами аргона и вольфрама. В качестве оптимального для из- готовления образцов c высокопористыми ВД W покрытиями было выбрано напряжение на подложке 50 В. Далее были проведены экспе- рименты по определению зависимости одно- родности покрытий по толщине от давления аргона. Подложками служили 99,98% чис- тоты Pd трубки диаметром 6 мм, толщиной 0,25 мм и длиной 200 мм. Во время осаж- дения вольфрама на трубчатые образцы, по- следние вращали вокруг их оси. Эксперимен- ты показали, что при осаждении в высоком вакууме, или при давлении аргона менее, чем 0,66 Па, плотность покрытий близка к теоре- тической (1 – 3% пористость). Плотность ВД W покрытий начинает существенно снижать- ся при давлениях выше 10 Па. Чтобы опреде- лить условия для изготовления высококачест- венных W покрытий, были проведены экспе- рименты по осаждению покрытий на разных расстояниях от катода: 100мм, 150мм, 200 мм, 300 мм, 350 мм и при тех же расстояниях, но для разных отрицательных потенциалов на подложке. Установлено, что однородность покрытий уменьшается при уменьшении рас- стояния между образцом и катодом. Отличие в толщине может составлять порядок вели- чины на длине образца 200мм. Скорость осаждения уменьшается при увеличении рас- стояния от 250 мм до 300 мм и 350 мм, но при этом однородность покрытий улучшает- ся. В итоге были выбраны следующие опти- мальные характеристики режима для полу- чения высокопористых W пленок: ток дуго- вого разряда 170 А, потенциал на подложке 50 В, давление аргона 10,4 Па, расстояние между катодом и образцом 250 мм. В этом случае толщина покрытия достаточно одно- родна вдоль образца. Толщина покрытий измерялась двумя методами: взвешиванием образцов до и после осаждения покрытия и измерениями толщины покрытия на метал- лографическом шлифе. Уровень пористости оценивался по разнице между толщинами, из- меренными разными методами, и составлял около 45%. Металлографические и электрон- но-микроскопические исследования также показывают наличие большого количества пор с размером меньше микрона в ВД плен- ках вольфрама (рис. 2). Поскольку W покрытие наносилось на вра- щающиеся образцы, это могло отразиться на структуре покрытия и его пористости. Поэто- му, для оптимизации характеристик порис- тости, были проведены исследования влия- ния скорости вращения на пористость W пле- нок. Оказалось, что при низких скоростях вращения (несколько оборотов в минуту), при действии потока металлической плазмы слой Рис. 1. Образец в камере установки “Булат-6” после нанесения W пленки. ВЫСОКОПОРИСТЫЕ ПЛАЗМЕННО-ДУГОВЫЕ ПОКРЫТИЯ ВОЛЬФРАМА: ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ЭРОЗИОННЫЕ СВОЙСТВА ФІП ФИП PSE, 2008, т. 6, № 1-2, vol. 6, No. 1-2 77 покрытия наносится в условиях ограничен- ного потока аргона к поверхности и при вы- соких температурах, что снижает пористость. С ростом скорости вращения (8 – 10 об/мин) слой, осажденный под плазменным потоком становится тоньше, а поток аргона тот же, по- этому пористость покрытия растет. Установ- лено также, что осажденные на вращающий- ся образец вакуумно-дуговые покрытия стра- тифицированы, благодаря прерывистому ха- рактеру процесса осаждения при вращении. ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТИ ЭРОЗИИ Изготовленные указанным выше способом образцы с пористым (45% пористость) по- крытием вольфрама толщиной 10 – 18 мкм размещались в вакуумной камере установки ДСМ-1 [9] для исследования процессов эро- зии при воздействии плазменного потока. Для сравнения испытывались также образцы массивного вольфрама, представляющие со- бой стержни, изготовленные методом порош- ковой металлургии (пористость около 3%). Исследования проводились при воздействии стационарной плазмы разрядов магнетрон- ного типа в стабилитронном режиме в среде газов: азота, аргона, гелия, водорода. Схема эксперимента ясна из рис. 3. Магнитное поле в зоне разряда ∼0,05 T; рабочее давление газа 0,2 Пa. Напряжение на катоде для различных газов составляло –0,4 кВ – 1кВ, а значение разрядного тока изменялось от 60 мА до 160 мА, при этом температура образца повы- шалась от 800 °С до 1000 °С. Дозы облучения составляли 1018 – 1019 ион/см2. Коэффициент эрозии измерялся методом взвешивания об- разцов до и после облучения, подробно опи- санным в [10]. Погрешность метода ∼30% и определялась, в основном, нестабильностью тока на начальной стадии разряда. Темпера- тура образца во время облучения плазмой из- мерялась при помощи термопары, размещен- ной внутри трубчатого образца. Перед изме- рениями скорости эрозии измерялись вольт- амперные характеристики разрядов (рис. 4) и, при помощи зонда Ленгмюра, характерис- тики плазмы на периферии разряда. Электронная температура и плотность оп- ределялись по уравнениям [11]: Te = (e/k)(1/tgψ); ne = 4Ieo/eS(8kTe/πme) 1/2, где е – заряд электрона, k – постоянная Больц- мана, ψ – угол наклона прямолинейного учас- тка зависимости тока зонда от напряжения (рис. 5), Ieo – электронный ток зонда при плаз- менном потенциале, S – площадь поверхно- сти зонда, me – масса электрона. Полученные данные представлены в табл. 1. 1 µm× 7k Рис. 2. Морфология поверхности 15 µ W пленки, нане- сенной при давлении аргона 10,4 Па. Г.П. ГЛАЗУНОВ, А.А. АНДРЕЕВ, Д.И. БАРОН, М.Н. БОНДАРЕНКО, А.Л. КОНОТОПСКИЙ, И.М. НЕКЛЮДОВ, В.М. ШУЛАЕВ Рис. 3. Схема экспериментальной установки ДСМ-1 при работе с разрядами магнетронного типа. Рис. 4. Вольт-амперные характеристики разрядов маг- нетронного типа в стабилитроном режиме. ФІП ФИП PSE, 2008, т. 6, № 1-2, vol. 6, No. 1-278 Здесь U – напряжение разряда, I – разряд- ный ток, Te и ne – электронная температура и плотность, ϕ – потенциал плазмы. Сравнение плазменных характеристик по- казывает существенное повышение электрон- ной плотности и температуры в случае ис- пользования в качестве катода высокопорис- тых покрытий, что связано, скорее всего, с развитием поверхности и ростом тока эмис- сии. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Результаты измерений зависимости скорости эрозии от тока разряда показаны на рис. 6. Видно, что скорость эрозии как высоко- пористых покрытий, так и массивного вольф- рама линейно возрастает с ростом тока ионов из плазмы на катод. Абсолютная величина скорости эрозии пористых покрытий прак- тически совпадает с такой для массивного, плотного вольфрама. Это несколько неожи- данный результат, так как в случае высоко- пористой поверхности ионы могут попадать на облучаемую поверхность под разными, в том числе большими углами. В последнем случае коэффициент распыления может воз- растать в несколько раз по сравнению с нор- мальным падением. По-видимому, в нашем случае играют существенную роль процессы переосаждения распыленных атомов на близ- лежащие поверхности пор. Кроме того, мел- кокристаллическая структура и высокая по- ристость обеспечивают эффективные стоки дефектов, в результате чего повышается проч- ность пористых покрытий. Заметим, что мно- гократное термоциклирование от комнатной температуры до 1000 °С не приводили к разрушению пленок, несмотря на большую разницу в коэффициентах термического расширения пленки и подложки. Если те же результаты по эрозии ВД W пле- нок представить в виде температурной зави- симости коэффициента распыления (рис. 7), то будет очевидно, что в исследованном диа- пазоне температур один налетающий ион рас- пыляет практически одинаковое количество Рис. 5. Зависимость тока зонда Ленгмюра от напря- жения. Разрядные напряжения и токи Плотность, температура и плазменный потенциал U, кэВ I, мА ne⋅109, част./см3 Te⋅104, K ϕ, B 0,65/0,7 70/60 1,1/1,22 0,32/0,56 –40/–25 0,65/0,7 90/90 1,3/2,11 0,32/0,26 –40/–25 0,65/0,7 110/110 1,5/4,45 0,37/0,29 –30/10 0,65/0,7 130/130 2,3/4,69 0,32/0,5 –40/30 0,65/0,7 150/150 2,2/4,97 0,28/0,59 –40/55 Таблица 1 Плазменные характеристики разрядов в азоте в случае использования в качестве катода массивного вольфрама/пористого W покрытия Рис. 6. Зависимость скорости эрозии от тока плазмен- ного разряда. Рис. 7. Зависимость коэффициента распыления ВД пленок вольфрама от температуры образца. ВЫСОКОПОРИСТЫЕ ПЛАЗМЕННО-ДУГОВЫЕ ПОКРЫТИЯ ВОЛЬФРАМА: ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ЭРОЗИОННЫЕ СВОЙСТВА ФІП ФИП PSE, 2008, т. 6, № 1-2, vol. 6, No. 1-2 79 атомов материала катода. Это хорошо согла- суется с литературными данными по распы- лению вольфрама ионными пучками [12] и объясняется тем, что распыление металлов начинает сильно зависеть от температуры лишь при температурах, близких к темпера- туре плавления. Что касается зависимости скорости эрозии от массы ионов (рис. 8), то для тяжелых ионов азота, аргона она хорошо согласуется с рас- четной кривой по формуле [12]: α = a(Z1Z2) m1m2/(Z1 2/3 + Z2 2/3)0,5(m1 + m2) , где а = 0,033, константа; Z1 и Z2 – атомный номер ионов газа и W-мишени; m1 и m2 – со- ответствующие атомные массы. Заметное от- клонение от расчетной кривой в случае облу- чения легкими ионами водорода и гелия объя- сняется наличием потока атомов более тя- желых примесей с катода, особенно в началь- ной стадии разряда. В заключение, отметим, что предварите- льные исследования водородопроницаемости пористых ВД покрытий вольфрама [13] по- казали существенный, в несколько раз, рост скорости проникновения водорода по срав- нению с плотными W пленками. Ранее [14] аналогичный эффект наблюдался для вакуум- но-дуговых конденсатов Mo, осажденных при повышенном давлении рабочего газа и объяснялся наличием большого количества мелких (10–5 – 10–6см) сообщающихся пор (нанопор). ВЫВОДЫ Для получения вакуумно-дуговых высокопо- ристых (пористость до 50%) покрытий воль- фрама с высокой адгезией и стойкостью к термоциклированию необходимо процесс осаждения вести при давлении рабочего газа выше 10 Па, умеренном ионном облучении (потенциал на подложке – 50 В) и достаточно быстром вращении образца (8 – 10 об/мин). Скорость эрозии W высокопористых по- крытий практически не отличается от скоро- сти эрозии массивного вольфрама, а зави- симость скорости эрозии от атомного номера рабочего газа хорошо согласуется с расчетны- ми данными по уравнению для коэффициента распыления ионами различных масс. Такие покрытия имеют высокую механическую прочность и радиационную стойкость, стой- кость при термоциклировании и высокую во- дородопроницаемость, что позволяет реко- мендовать их для использования в качестве защитных в плазменных установках. ЛИТЕРАТУРА 1. Causey R.A., Venhaus T.J. The use of tungsten in fusion reactors: a review of the hydrogen re- tention and migration properties//Physica Scrip- ta. – 2001. – T. 94. – P. 5. 2. Federici G., Scinner C.H., Brooks J.N. et al. Plas- ma-material interactions in current tokamaks and their implications for next step fusion reactor// Nuclear Fusion. – 2001. – Vol. 41(12R). – P. 1967-2137. 3. Taniguchi M., Sato K., Ezato K. et al. Disruption tests on repaired tungsten by CVD coating//J. Nuclear Mater.–2002.–Vol. 307-311.–P 719-722. 4. Гегузин Я.Е. Макроскопические дефекты в металлах.– М.: Металлургиздат, 1962.– 262 c. 5. Палатник Л.С., Черемской П.Г., Фукс М.Я. Поры в пленках. – М.: Энергоиздат, 1982. – 216 с. 6. Glazunov G.P., Andreev A.A., Baron D.I., Bon- darenko M.N., Causey R.A., Hassanein A.M., Konotopskiy A.L., Patokin A.P., Neklyudov I.M., Rybal’chenko N.D., Tarasov I.K., Volkov E.D. Pd-W Bimetallic Systems: Erosion Behavior and Hydrogen Permeability//Problems of Atomic Science and Technology. Series “Plasma Phy- sics”. – 2006, No. 6 (12 ). – P. 77-79. 7. Глазунов Г.П., Андреев А.А. Шулаев, В.М. и др. Вакуумно-дуговые высокопористые по- крытия из вольфрама//Харьковская нанотех- нологическая асамблея. Том 1. Вакуумные нанотехнологии и оборудование/Под ред. И.М. Неклюдова, В.М. Шулаева. – Харьков, ННЦ ХФТИ. – 2006. – C. 187-191. Рис. 8. Зависимость коэффициента эрозии W от атом- ного номера налетающих ионов. Кривая – расчет по формуле [12]: α = a(Z1Z2)m1m2/(Z1 2/3 + Z2 2/3)0,5(m1 + m2). Г.П. ГЛАЗУНОВ, А.А. АНДРЕЕВ, Д.И. БАРОН, М.Н. БОНДАРЕНКО, А.Л. КОНОТОПСКИЙ, И.М. НЕКЛЮДОВ, В.М. ШУЛАЕВ ФІП ФИП PSE, 2008, т. 6, № 1-2, vol. 6, No. 1-280 8. Аксенов И.И., и др. Покрытия, полученные конденсацией плазменных потоков в вакууме (способ конденсации с ионной бомбарди- ровкой)//УФЖ. – 1979. – T. 24, № 24. – C. 515-525. 9. Глазунов Г.П., Андрєєв A.A., Барон Д.І., Вол- ков Є.Д., Kітаєвський K.M., Кoнотопсь- кий A.Л., Лапшин В.І., Неклюдов І.М., Пато- кін О.П. Воднева проникність та ерозія біме- талевих систем W-Pd//Фізико-хімічна меха- ніка матеріалів. – 2004. – № 6. – С. 19-27. 10. Glazunov G.P., Volkov E.D., Baron D.I., Dol- giy A.P., Konotopskiy A.L., Hassanein A. Effect of low/high hydrogen recycling operation on pal- ladium sputtering under steady state plasma im- pact//Physica Scripta. –2003.–T. 103.– P. 89-92. 11. The Characteristics of Electrical Discharges in Magnetic Field./Ed. by A. Guitrie. R. Wakerling. N.Y. – 1949. ВИСОКОПОРИСТІ ПЛАЗМЕНО-ДУГОВІ ПОКРИТТЯ ВОЛЬФРАМУ: ТЕХНОЛОГІЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ТА ЕРОЗІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ Г.П. Глазунов, А.А. Андрєєв, Д.І. Барон, М.Н. Бондаренко О.Л. Конотопській, І.М. Неклюдов, В.М. Шулаєв Розроблена технологія виготовлення вакуумно- дуговим методом високопористих, нанострукту- рних W плівок з малим розміром пір і досліджена їх ерозійна поведінка при дії стаціонарної, до- статньо щільної низькотемпературної плазми. Показано, що залежність швидкості ерозії від ато- много номера робочого газу добре узгоджується з розрахунковими даними по рівнянню для іон- ного розпилювання, а абсолютна величина швид- кості ерозії для високопористих плівок W прак- тично співпадає з такою для масивних зразків W. HIGH POROUS PLASMA-ARC TUNGSTEN COATING: PRODUCTION TECHNOLOGY AND EROSION PROPERTIES G.P. Glazunov, A.A. Andreev, D.I. Baron, M.N. Bondarenko, A.L. Konotopskiy, I.M. Neklyudov, V.M. Shulaev The technology has been developed for high porous nanostructure W films production with vacuum-arc method. Erosion behavior of such coatings was stu- died under impact of steady state, dense enough low temperature plasma. It has been shown that the erosion rate dependences on working gas atomic number are in a good agreement with the calculated data for ion sputtering, and the absolute values of erosion rate for high porous W films agree closely with the one for bulk tungsten. 12. Yamamura Y. and Tawara H. Energy dependence of ion-induced sputtering yields from monoato- mic solids at normal incidence.–NIFS-DATA-23, Nagoya, Japan, 1995. – 114 p. 13. Glazunov G.P., Andreev A.A., Baron D.I., Cau- sey R.A., Hassanein A.M., Konotopskiy A.L., Patokin A.P.. Hydrogen permeation through VPD and CVD tungsten films on palladium// Problems of Atomic Science and Technology. Series “Plas- ma Physics”. – 2007. – Т. 1 (13). – P. 40-42. 14. Глазунов Г.П. Исследование влияния тонких металлических пленок на водородопроница- емость палладиевых мембран при низких давлениях//Сб.: Вопросы атомной науки и техники. Серия: вакуум, чистые материалы, сверхпроводники (Харьков) – 1995. – Вып. 1 (1). – С. 72-80. ВЫСОКОПОРИСТЫЕ ПЛАЗМЕННО-ДУГОВЫЕ ПОКРЫТИЯ ВОЛЬФРАМА: ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ЭРОЗИОННЫЕ СВОЙСТВА

Высокопористые плазменно-дуговые покрытия вольфрама: технология изготовления и эрозионные свойства

Репозитарії

Схожі ресурси