Технологічні основи синтезу наноструктурних нанокомпозитних та багатошарових покриттів тугоплавких сполук для застосування у машинобудуванні

Об’єкт дослідження – процеси формування нанокомпозитних наноструктурних покриттів з комплексом прогнозованих властивостей на основі нітридів, карбідів та боридів перехідних металів, синтезованих за допомогою модернізованої установки магнетронного типу

Технологічні основи синтезу наноструктурних нанокомпозитних та багатошарових покриттів тугоплавких сполук для застосування у машинобудуванні

Об’єкт дослідження – процеси формування нанокомпозитних наноструктурних покриттів з комплексом прогнозованих властивостей на основі нітридів, карбідів та боридів перехідних металів, синтезованих за допомогою модернізованої установки магнетронного типу

Технологічні основи синтезунаноструктурних нанокомпозитних та багатошарових покриттів тугоплавких сполук для застосування у машинобудуванні

Мета роботи – встановлення основних закономірностей формування складу та структури нанокомпозитних багатошарових наноструктурних покриттів з прогнозованими функціональними властивостями, розробка технологічних рекомендацій до практичного застосування даних покриттів, дослідження процесів реактивного іонно-плазмового синтезу нанокомпозиційних структур та розробка технологій синтезу багатошарових функціональних, в тому числі нанокомпозиційних, покриттів для потреб наноелектроніки, біомедицини, ядерної енергетики та машинобудування

Технологічні основи синтезунаноструктурних нанокомпозитних та багатошарових покриттів тугоплавких сполук для застосування у машинобудуванні

Мета роботи – встановлення основних закономірностей формування складу та структури нанокомпозитних багатошарових наноструктурних покриттів з прогнозованими функціональними властивостями, розробка технологічних рекомендацій до практичного застосування даних покриттів, дослідження процесів реактивного іонно-плазмового синтезу нанокомпозиційних структур та розробка технологій синтезу багатошарових функціональних, в тому числі нанокомпозиційних, покриттів для потреб наноелектроніки, біомедицини, ядерної енергетики та машинобудування

Фізичні основи формування складу та властивостей наноструктурних боридних, нітридних та боридонітридних плівок перехідних металів для застосування у машинобудуванні

Методи отримання та дослідження зразків - для осадження зразків використано методи магнетронного розпилення та вакуумного дугового осадження. Для дослідження структури і фазового стану – рентгеноструктурний аналіз та просвічуюча електронна мікроскопія, для вимірювання нанотвердості – нанотвердомер, для визначення товщини – інтерферометр, шорсткості поверхні – атомно-силова мікроскопія та скануюча електронна мікроскопія, хімічного складу - енергетично-дисперсійної рентгенівської спектроскопії, для вимірювання адгезії - скретч-тестер

Розробка матеріалознавчих основ структурної інженерії вакуумно-плазмових надтвердих покриттів з метою досягнення необхідних функціональних властивостей

Мета роботи – встановлення основних закономірностей, створення моделей та розвиток фізичних уявлень про процеси, що обумовлюють формування складу, структури, напруженого стану та функціональних властивостей вакуумно-плазмових покриттів та вплив зовнішніх умов на їх еволюцію в постконденсаційний період

Розробка матеріалознавчих основ структурної інженерії вакуумно-плазмових надтвердих покриттів з метою досягнення необхідних функціональних властивостей

Мета роботи – встановлення основних закономірностей, створення моделей та розвиток фізичних уявлень про процеси, що обумовлюють формування складу, структури, напруженого стану та функціональних властивостей вакуумно-плазмових покриттів та вплив зовнішніх умов на їх еволюцію в постконденсаційний період

Рентгеноспектральний мікроаналіз тонких плівок мідно-нікелевих сплавів

У статті наведено результати дослідження елементного складу плівок сплавів CuNi методом рентгенівського мікроаналізу (рентгенівський мікроаналізатор на базі спектрометра з дисперсією з енергії, що входить до складу растрового електронного мікроскопа РЕМ-103-01). Плівки сплавів товщинами 30-150 нм були отримані одночасним роздільним випаровуванням компонент (мідь та нікель) у вакуумі 10 – 4 Па. Мідь випаровувалася зі стрічки з вольфрамової фольги товщиною 0,05 мм. Нікель випаровувався електронно-променевим способом за допомогою електронної діодної гармати. Швидкість конденсації становила 0,5-1,5 нм/с. Чистота випаровуваних металів становила щонайменше 99,98 %. Розрахунковий склад концентрацій компонентів зразків змінювався в широкому діапазоні. Характеристичний рентгенівський спектр речовини плівки порушувався при скануванні електронним пучком ділянки плівки розмірами 300 x 300 мкм; для товстіших плівок розмір ділянки сканування становив 1 x 1 мкм. Як еталони при проведенні кількісних вимірювань елементного складу плівок сплавів певної товщини використовувалася тонкі плівки Ni такої ж товщини. Результати рентгенівського мікроаналізу свідчать про високу чистоту плівок. Зіставлення розрахункових концентрацій сплавів та результатів вимірювань рентгенівським мікроаналізом показало, що в області товщин плівок d ˂ 100 нм розбіжність становить близько 10 %, знижуючись до 1-3 % при товщинах зразків d ˃ 100 нм.The article presents the results of studying the elemental composition of films of CuNi alloys by X-ray microanalysis (an X-ray microanalyzer based on an energy-dispersive spectrometer, which is part of the REM-103-01 scanning electron microscope). Alloy films 30-150 nm thick were obtained by simultaneous separate evaporation of the components (copper and nickel) in a vacuum of 10 –4 Pa. Copper was evaporated from a tungsten foil ribbon 0.05 mm thick. Nickel was evaporated by the electron beam method using an electron diode gun. The condensation rate was 0.5-1.5 nm/s. The purity of the evaporated metals was no less than 99.98 %. The calculated composition of the concentrations of the sample components varied over a wide range. The characteristic X-ray spectrum of the film substance was excited by scanning a section of the film with dimensions of 300 x 300 μm with an electron beam; for thicker films, the size of the scanning area was 1 x 1 μm. Thin Ni films of the same thickness were used as standards for quantitative measurements of the elemental composition of alloy films of a certain thickness. The results of X-ray microanalysis indicate a high purity of the films. Comparison of the calculated concentrations of alloys and the results of measurements by X-ray microanalysis showed that in the region of film thicknesses d ˂ 100 nm, the discrepancy is about 10 %, decreasing to 1 – 3 % for sample thicknesses d ˃ 100 nm

Мас-спектрометричне дослідження хімічного складу газового середовища у зоні проведення електроіскрового легування

У статті наведено отримані за допомогою монопольного газового мас-спектрометра МХ7304 результати мас-спектрометричних досліджень змін складу повітряного середовища в зоні проведення відновлення зношених робочих поверхонь деталей. Відновлення зношених робочих поверхонь деталей проводилося традиційним методом електродугового зварювання за допомогою наплавлення в захисному аргоновому середовищі на сталь 12Х18Н10Т зносостійкого покриття електродами марки ОК61.30. Також застосовувався метод електроіскрового легування з використанням установки «Елітрон-52А». У результаті проведених досліджень було встановлено, що у складі повітря у зоні проведення електроіскрового легування не спостерігається появи отруйних газів. У той же час, у складі повітря в зоні проведення електродугового зварювання виявлено наявність великої кількості вуглекислого газу СО2 і нестабільного окису азоту NO. Обидва ці гази є отруйними навіть у малих кількостях. На підставі отриманих експериментальних результатів зроблено висновок про екологічну безпеку методу електроіскрового легування при відновленні зношених робочих поверхонь деталей порівняно з традиційним методом електродугового зварювання.The article presents the results of mass-spectrometric studies of changes in the composition of the air environment in the restoration area of worn-out working parts’ surfaces obtained using a monopole gas mass spectrometer МХ7304. The restoration of worn working parts’ surfaces was carried out by the traditional method of electric arc welding by surfacing in a protective argon environment on steel 12Х18Н10Т wearresistant coating with OK61.30 grade electrodes. The electrospark alloying method was also used using the Elitron-52A installation. As a result of the studies, it was found that no toxic gases appear in the composition of the air in the area of electrospark alloying. At the same time, the presence of a large amount of carbon dioxide CO2 and unstable nitric oxide NO was found in the composition of the air in the area of electric arc welding. Both of these gases are toxic even in small quantities. On the basis of the experimental results obtained, a conclusion was made about the environmental safety of the method of electric spark alloying in the restoration of worn working parts’ surfaces in comparison with the traditional method of electric arc welding

Лабораторний практикум із фізичних основ мас-спектрометрії

У навчальному посібнику наведено 10 сучасних лабораторних робіт із фізичних основ мас-спектрометрії. Кожній роботі передують короткі теоретичні відомості, що дозволяють студентам більш глибоко засвоїти суть фізичних явищ та ідей, покладених в основу роботи мас-спектрометрів або тих вузлів, які вивчають практично. У кожній лабораторній роботі сформульовані мета роботи та завдання, детально описана лабораторна установка, наведені методика проведення досліджень та послідовність виконання операцій. Посібник призначений для студентів фізичних та фізико-технічних спеціальностей вищих навчальних закладів. Він також може бути також корисний інженерно-технічним працівникам, які бажають практично ознайомитися з окремими напрямками сучасної мас-спектрометрії