Дипломная работа на тему: Вакуумная плазменная технология высоких энергий

Введение

В настоящее время вакуумная плазменная технология высоких энергий (ВПТВЭ) модифицирования поверхности изделий и получения специальных покрытий из высокоионизированных потоков "металлической" плазмы в атмосфере реакционных газов нашла достаточно широкое применение во всех экономически развитых странах мира благодаря пионерским работам ученых СССР, выполненных в середине 70-х годов в области создания электродуговых генераторов и ускорителей таких потоков [1].

Работа этих устройств основана на использовании так называемой "вакуумной" дуги катодной формы, горящей в продуктах эрозии интегрально холодного катода и формирующей плазменные потоки, состоящие из атомов, ионов и микрокапель материала катода [2]. При этом принципиально новым было то, что в компактном низковольтном вакуумном устройстве удалось получить интенсивные плазменные потоки металла с расходом массы dm/dt=/iJ ((/х=0,4 ... 1,5)-10"7 кг/К - коэффициент электроэрозии катода, J -ток дуги), содержащие (30 ... 80)% ионов различной кратности ионизации со средней кинетической энергией (30 ... 150) эВ. Поэтому технические характеристики первых же образцов электродуговых ускорителей, получивших название "Пуск" по первым буквам словосочетания "плазменный ускоритель" (разработчик МВТУ им. Баумана), и электродуговых генераторов, получивших название "Булат" (разработчик Харьковский физико-технический институт), были принципиально не достижимы на разрабатываемых в тот период на западе устройствах, работающих на газовых разрядах.

Разработка плазменных генераторов и плазменных ускорителей для технологии обработки поверхности изделий машиностроения базировалось на использовании результатов, полученных при создании электрореактивных ускорителей двигателей космических аппаратов, электродуговых аппаратов разделения изотопов и получения особо чистых материалов для атомной промышленности, электродуговых гетерных вакуумных насосов и вакуумных электродуговых переключателей электрических токов большой величины [1-3].

Достигнутые к концу 70-х годов технические показатели оборудования для вакуумной плазменной технологии высоких энергий, а также высокая адгезионная прочность покрытий и открытый эффект получения покрытия из нитрида титана при температурах существенно более низких (300 ... 400 °С), чем температуры, вытекающие из законов равновесной химической термодинамики (800 ... 1000 °С) и предопределили интенсивное развитие этой технологии.

Оглавление

- Введение

- Вакуумная плазменная технология высоких энергий

- Основные положения

- Общие наблюдения

- 1 Динамический реактивный поток

- Процессы распространения в реактивной зоне

- ICCD наблюдения

- Электрические исследования

- Реактивный поток в атмосфере гелия

- APPJ для смещения Заключение

- Список использованных источников

Заключение

Решенные со временем исследования доказали, что кГц-диапазон АРРJ-формирования приводит к ограниченной плазменной эмиссии "пули". В соответствии с нашими знаниями это явление было впервые описано в нашей работе. В заключение вот по крайней мере два основных вывода:

1). АРРJ-динамика допускает детальное изучение взаимодействия возбужденного первичного газа типа гелия или аргона с молекулярным газом процесса. Она может быть представлена как функция времени и координаты, которая поможет нам шагнуть по пути к лучшему пониманию большого объема материала по разгрузке жара (температуры) атмосферного давления (АРGD) с существенной долей молекулярных газов.

2). Периодическое формирование плазменной "пули" позволяет проводить гораздо более точную поверхностную модификацию или смещение тонкой пленки, просто считая количество "пуль", взаимодействующих с данным основанием (подложкой).

Список литературы

1.Плазменные ускорители. Под общей редакцией акад.Л.А.Арцимовича, -М.: Машиностроение, 1972. -312с.

Барвинок В.А., Богданович В.И. Физические основы и математическое моделирование процессов вакуумного ионно-плазменного напыления:Монография. - М.: Машиностроение, 1999.-309с.

2.Богданович В.И., Дородное А.М. Некоторые применения плазменных ускорителей в технологии // В кн.: Прогрессивные методы сварки инанесение покрытий в ПЛА. Сб.науч.трудов- Куйбышев: КуАИ, 1987. -С.11-16.

3.Богданович В.И., Барвинок В.А. и др. Основные закономерности получения вакуумных покрытий // Ракетно-космическая техника. - М.: ЦНТИ"Поиск", 1985. -Сер.8. -Вып. 1. -С.21-26.

4.Богданович В.И., Барвинок В.А. Основы управления технологическим процессом нанесения покрытий в вакууме // В кн.: Прогрессивные методы в технологии производства двигателей ЛА: Труды КуАИ - Куйбышев: КуАИ, 1984.-С.76-84.

5.Барвинок В.А., Богданович В.И., Митин Б.С. и др. Закономерностиформирования покрытий в вакууме // Физика и химия обработки материалов, 1986. - №5. - С.92-97.

6.Барвинок В.А., Богданович В.И., Козлов Г.М. Определение остаточных напряжений в многослойных кольцах // Изв. ВУЗ: Машиностроение,1980.-№4-С.31-35.

7.Барвинок В.А., Богданович В.И. Расчет остаточных напряжений впокрытиях с учетом наращивания слоев // Физика и химия обработки материалов-АН СССР, 1981.-№4. -С.95-101.

8.П.Богданович В.И., Барвинок В.А., Козлов Г.М. и др. Исследование износостойкости покрытий плазменного вакуумного напыления // Ракетно-космическая техника. - М.: ЦНТИ "Поиск", 1985. -Сер.8. -Вып.1. - С.11-16.

9.Богданович В.И., Корнилов В.Б., Касперов В.Ф., Плотников А.Н.Исследование механизма возникновения отслаивающих напряжений в покрытиях // Вопросы специальной радиоэлектроники. Сер. Теория и техникаантенн, 1990. -Вып.2(45).-С.57-61.

10.Богданович В.И. Кинетика гетерогенного плазмохимического синтеза нитридных покрытий // "Проблемы машиностроения и автоматизации",1999.-№1.-С.65-71.