З використанням методів рентгеноспектрального мікроаналізу, растрової та трансмісійної електронної мікроскопії, електронографії, рентгенографічного аналізу та математичного моделювання встановлено закономірності структуроутворення в одержаних за методами лазерного й електронно-променевого випаровування вакуумних конденсатах оксидів металів III та IV груп та їх бінарних композицій. Досліджено вплив температури осадження на поліморфізм індивідуальних оксидів у вакуумних конденсатах і встановлено температурні межі існування їх поліморфних модифікацій. Визначено вплив температури осадження та величини радіусу тризарядного катіону на стабілізацію флюоритних структур у вакуумних конденсатах. Визначено температурно-концентраційні межі утворення твердих розчинів структурних типів та їх термічну стабільність. Визначено вплив параметрів осадження на утворення метастабільних фаз і твердих розчинів. Оптимізовано умови синтезу у вакуумних оксидних конденсатах складних сполук високотемпературної структури за випаровування механічної суміші вихідних компонентів. Зіставлено закономірності структуроутворення в конденсатах, одержаних електропроменевим і лазерним випаровуванням. Висвітлено вплив швидкості осадження на зміну механізму конденсації. Показано переваги лазерного методу випаровування щодо створення покриттів з заданими властивостями. Запропоновано модель структуроутворення у вакуумних оксидних конденсатах та суттєво розвинуто уявлення про структурні зони в них.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Визначено механізми формування структурно-фазового стану конденсованого матеріалу за нерівноважних умов його осадження з іонно-плазмових потоків. Установлено, що різний структурний стан матеріалів (аморфоподібний, кристалічний метастабільних і стабільних фаз) може бути систематизований і описаний за єдиним механізмом конденсації за різного ступеня нерівноважності процесу. Така нерівноважність зумовлена надшвидким охолодженням у разі термалізації атомів, що обмежує їх поверхневу рухливість під час осадження. Зменшення ступеня нерівноважності завдяки підвищенню температури осадження призводить до зміни структурного стану конденсата у послідовності: аморфноподібний - кристалічний перехідний (метастабільний) стан - кристалічний стан рівноважних alpha-фаз. Поява перехідного кристалічного стану під час конденсації є результатом формування високотемпературних beta-фаз для фаз проникнення, пересичення домішковими атомами з атмосфери робочого газу за умов осадження металевих конденсатів або значного розширення області межової розчиності у порівнянні з рівноважним станом для твердих розчинів. Обгрунтовано концепцію формування нерівноважного стану конденсатів як основи структурно-фазових перетворень. За ступенем складності елементного складу матеріалу виділено та розглянуто характерні види впливу нерівноважного структурног стану іонно-плазмових конденсатів на структурно-фазові перетворення. Один вид властивий конденсованому матеріалу, що формується під час розпилення металічної мішені, та полягає у стимульованій нерівноважним станом підвищеній дифузній рухливості домішкових атомів атмосфери розпилення, які потрапляють у конденсат під час осадження. Другий вид характерний для конденсатів фаз проникнення, для яких наявність метастабільного структурного стану та нерівноважних вакансій у неметалевій підсистемі стимулює фазові переходи. Третій - притаманний фазам проникнення, утвореним на основі твердого розчину у металевій підсистемі. Для цього класу матеріалів нерівноважний структурний стан за наявності надмірних вакансій у неметалевій підсистемі дає змогу відбуватися процесу конденсаційного розшарування металевих атомів з утворенням модульованої структури конденсату. Проведено аналогію між структурою та фізико-механічними властивостями нанокристалічного конденсату та матеріалу у передплавильному стані та виявлено спільні закономірності, притаманні цим станам. Розглянуто вплив ієрархії структури іонно-плазмових конденсатів, що ускладнюється під час переходу від тугоплавкого металу до квазібінарних систем на його основі, на еволюцію механічних характеристик матеріалу. На підставі структурного підходу сформульовано основні умови одержання іонно-плазмових конденсатів з високою та надвисокою твердістю.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Шляхом вакуумної конденсації одержано шари сцинтилятора CsI(Tl) з відтворюваною морфологією, структурними та сцинтиляційними характеристиками на підкладках різних типів. З використанням методів рентгеноструктурного аналізу та растрової електронної мікроскопії установлено закономірності структуроутворення й особливості формування стовпчастої морфології шарів CsI(Tl) за умов вакуумної конденсації. Розроблено й апробовано методику вакуумного напилення даних шарів, що дозволяє забезпечити у зростаючому шарі необхідну концентрацію активатора та його однорідний розподіл в об'ємі шару. За запропонованою методикою математичної обробки спектрів амплітуд імпульсів сцинциляцій одержано кількісні характеристики світлового виходу шарів CsI(Tl), близькі до характеристик кращих кристалів CsI(Tl). Показано можливість формування зображення в gamma-випромінюванні з використанням стовпчастих шарів CsI(Tl). За методом побудови функцій передачі модуляції оцінено просторову роздільну здатність даних шарів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Вивчено та систематизовано механізми структуроутворення конденсатів за умов прояву фазової та просторово розподіленої селективностей, залежних від хімічного складу пар, що осаджуються, і наближення до фазової рівноваги у системі пара - конденсат. Створено новий клас іонних розпилювачів, з застосуванням яких можна наносити покриття на плоскі поверхні та внутрішні поверхні труб за знижених коефіцієнтів конденсації. Визначено закономірності прояву селективних процесів у разі стаціонарного осадження слабкопересичених парів Ti, Cr, Cu і Al у високочастотному інертному середовищі, а також закономірності проявів фазової та просторово розподіленої селективностей за умов стаціонарного осадження металів і вуглецю за допомогою самоузгоджених розпилювальних систем усередині пустотілого катода, що визначає формування різних за "архітектурою" нано- та макроструктур і росту мікрокристалів різних алотропів вуглецю. Установлено закономірності прояву фазової селективності під час формування шарів системи Ti - C.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Створено новий клас конденсованих з парової фази композиційних матеріалів на основі малолегованого сплаву міді та молібдену для електричних контактів. Установлено раціональні технологічні параметри проведення процесу електронно-променевого випаровування з наступною конденсацією у вакуумі. Визначено оптимальні хімічний і фазовий склади, структуру, фізико-механічні й експлуатаційні властивості цих матеріалів. Розроблено промислове обладнання та технологію одержання електроконтактних матеріалів і контакт-деталей з них. Проведено промислові випробування нових типів електричних контактів.

  Скачати повний текст

Досліджено закономірності структуроутворення у тонких одно- та багатошарових композитних покриттях на алюмінієвій підкладці, сформованих за технологією кристалізації осадженого пару літій-манганової шпінелі та вуглецю за різних режимів. Встановлено закономірності впливу структуроутворення, фазового складу, характеристик структурних складових покриттів на експлуатаційні й електрохімічні властивості нових катодних матеріалів. Визначено раціональні режими осадження покриттів з керованою структурою та властивостями з метою забезпеченння високих експлуатаційних та електрохімічних властивостей нових катодних матеріалів для сучасних хімічних джерел електричного струму. Обгрунтовано раціональні режими осадження тонких одно- та багатошарових композитних покриттів на алюмінієвій підкладці за технологією кристалізації осадженого пару, які забезпечують високі експлуатаційні й електрохімічні властивості нових катодних матеріалів для сучасних хімічних джерел електричного струму.

  Скачати повний текст

На прикладі випару та осадження спресованих у таблетки порошкових сумішей типу Ni-Cr-C, Co-Ti-C, Ni-Co-Ti-C, Ni-Co-Cr-Ti-C доведено, що зазначений процес можна успішно використовувати для синтезу покриттів з градієнтом складу, структури та властивостей по товщині. Розроблено методику, а також на прикладі складових карбідів титану та карбідів хрому показано можливість стабільного одночасного контрольованого електронно-променевого випаровування елементів із тиском насичених парів, який істотно відрізняється, у пропорції, що забезпечує синтез карбідних покриттів заданого складу. Визначено умови та встановлено закономірності осадження карбідних покриттів із градієнтом складу за зазделегідь заданим законом з властивостями, близькими до стехіометричних. Варіювання складом і властивостями може здійснюватися шляхом зміни концентрації вихідних компонентів, а також зміною технологічних параметрів осадження. Встановлено, що зі збільшенням концентрації вуглецю у порошкових сумішах типу Me-Ti-C та Me-Cr-C на 20 - 25 % відносно стехіометричного складу збільшується загальна мікротвердість покриттів, і в основній твердій області дорівнює 30 - 34 ГПа для карбіду титана і 20 - 22 ГПа для карбіду хрому.

  Скачати повний текст

квазіхімічного аналізу визначено константи та ентальпії утворення дефектів у легованих кристалах і плівках телуриду та селеніду свинцю, визначено умови реалізації термодинамічного n-p-переходу.

  Скачати повний текст

На підставі результатів комплексного дослідження електрофізичних властивостей, фазових перетворень і дифузійних процесів встановлено кореляцію між електрофізичними властивостями і структурно-фазовим станом плівкових матеріалів. Вперше вивчено процеси фазоутворення в двошарових плівках Ni/V, Ni/Cr, Ni/Co та Co/Cr. Виявлено можливість формування заданого структурно-фазового стану плівкових матеріалів методом зміни товщини компонент двошарової структури та режимів термообробки. Встановлено імовірні типи багатоатомних кластерів, які утворюються у колоні мас-спектрометра під час взаємодії первинного пучка іонів аргону з двошаровими плівковими зразками. На підставі дослідження взаємної дифузії атомів показано, що наявність кластерів істотно не впливає на форму дифузійних профілів. Здійснено розрахунок коефіцієнтів взаємної дифузії атомів у процесі зерномежової конденсаційно-стимульованої дифузії та термодифузії. Встановлено, що у першому випадку величина коефіцієнта дифузії на порядок вища у порівнянні з термодифузією. Доведено вплив на температурні залежності опору та температурного коефіцієнта опору (ТКО) фазових перетворень і дифузійних процесів у двошарових плівкових системах Ni/V, Ni/Cr, Ni/Co та Co/Cr. Апробовано теоретичні моделі розмірного ефекту в ТКО двошарових плівок і плівкових сплавів. Показано існування чіткої кореляції між величиною ТКО та структурно-фазовим станом плівкових систем.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст