Материал: 2048

46

При ионно-лучевой обработке выбивание атомов мишени происходит за счет бомбардировки ее поверхности ионными пучками. Металлические ионы образуются при бомбардировке металлической мишени ионами инертных газов или азота из источника, а источник используется для бомбардировки непосредственно пленки (в случае ионов азота пленки синтезируемых нитридов могут быть сверхстехиометричными).

Применительно к некоторым металлам и сплавам (Ni, Cu, Ni-P, Ni-Mo, Ni-W и др.) для получения наноматериалов оказался весьма эффективным метод импульсного электроосаждения, когда реализуется высокая скорость зарождения кристаллитов и за счет адсорбционно-десорбционных ингибирующих процессов обеспечивается их низкая скорость роста.

47

Получает распространение метод газотермического напыления наноструктурных покрытий. В качестве сырья используются различные оксидные

(Al2O3-TiO2, Al2O3-ZrO2, Cr2O3-TiO2, ZrO2-Y2O3 и др.) и карбидные (WC-Co, Cr3C2-Ni и др.) композиционные нанопорошки. Перед напылением исходные порошки обрабатывают в высокоэнергетических измельчающих агрегатах, а затем для улучшения сыпучести подвергают агломерации (смешиванию с пластификатором и обкатке). В результате получают округлые частицы размером 10…50 мкм. Последняя операция обеспечивает достаточную скорость поступления агломерированных сфероидов в плазменную струю. Хотя температура последней достаточно высокая (примерно 3000 0К и выше), но высокие скорости газового потока (около 2000 м/с) приводят к кратковременному пребыванию наноструктурных частиц в высокотемпературном интервале. Размер нанокристаллитов обычно увеличивается от 30…40 нм до 200 нм, но показатели твердости и износостойкости таких покрытий превосходят таковые для обычных покрытий в 1,3…2 раза.

Ионно-плазменная обработка поверхности, включая имплантацию, используется применительно к самым различным материалам (металлам, сплавам, полупроводникам, полимерам и др.) для создания поверхностных сегрегаций и нанорельефа, что полезно для многих практических приложений.

Вопросы для самоконтроля

1.Какие основные методы получения наноструктурных пленок?

2.Какие методы получения нанопокрытий распространяются в настоящее

время?

1.Арзамасов, В. Б. Материаловедение [Текст] : учеб. / В. Б. Арзамасов, А. А. Черепахин. – М. : Экзамен, 2009. – 350 с.

2.Лахтин, Ю. М. Материаловедение [Текст] : учеб. / Ю. М. Лахтин, В. П. Леонтьева. – 6-е изд., стер. – М. : Альянс, 2011. – 528 с.

Дополнительная литература

3. Аксенов, А. А. Материаловедение [Текст] : тексты лекций / А. А. Аксенов. – Воронеж, 2012. – 100 с. – Электронная версия в ЭБС ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова.