Вакуумно-дуговой синтез алмазоподобных пленок: история, последние разработки, применение, перспективы
Дійсна робота являє собою короткий огляд результатів досліджень і розробок, виконаних у ННЦ ХФТІ в області синтезу а-С плівок вакуумно-дуговим методом. Розглянуто основні результати розробок ключових вузлів технологічного устаткування – плазмових джерел з магнітними фільтрами. Приведено дані про с...
Gespeichert in:
| Datum: | 2002 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2002
|
| Schriftenreihe: | Вопросы атомной науки и техники |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80156 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Вакуумно-дуговой синтез алмазоподобных пленок: история, последние разработки, применение, перспективы / В.Е. Стрельницкий // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 6. — С. 125-133. — Бібліогр.: 97 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-80156 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-801562025-02-23T18:27:40Z Вакуумно-дуговой синтез алмазоподобных пленок: история, последние разработки, применение, перспективы Стрельницкий, В.Е. Физика радиационных и ионно-плазменных технологий Дійсна робота являє собою короткий огляд результатів досліджень і розробок, виконаних у ННЦ ХФТІ в області синтезу а-С плівок вакуумно-дуговим методом. Розглянуто основні результати розробок ключових вузлів технологічного устаткування – плазмових джерел з магнітними фільтрами. Приведено дані про структуру, фізико- механічні властивості та службові характеристики одержуваних плівок. Повідомляються зведення про застосування а-С плівок (покрить) у даний час, дана оцінка потенційних можливостей і перспектив практичного застосування вакуумно- дугового методу синтезу алмазоподібних вуглецевих плівок. Настоящая работа представляет собой краткий обзор результатов исследований и разработок, выполненных в ННЦ ХФТИ в области синтеза а-С плёнок вакуумно-дуговым методом. Рассмотрены основные результаты разработок ключевых узлов технологического оборудования – плазменных источников с магнитными фильтрами. Приведены данные о структуре, физико-механических свойствах и служебных характеристиках получаемых плёнок. Сообщаются сведения о применении а-С плёнок (покрытий) в настоящее время, дана оценка потенциальных возможностей и перспектив практического применения вакуумно-дугового метода синтеза алмазоподобных углеродных плёнок. The present work represents the brief review of results of investigations and developments executed in NSC KIPT in the field of DLC films (a-C) synthesis by a vacuum – arc method. The primary results of developments of key items of the process equipment – plasma sources with magnetic filters are described. The data on structure, physico-mechanical properties and working characteristics of deposited films is discussed. The data on application of а-С films, estimation of potential opportunities and perspectives of practical application of a vacuum - arc method of a-C films synthesis is given. 2002 Article Вакуумно-дуговой синтез алмазоподобных пленок: история, последние разработки, применение, перспективы / В.Е. Стрельницкий // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 6. — С. 125-133. — Бібліогр.: 97 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80156 537.534.2:679.826 ru Вопросы атомной науки и техники application/pdf Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Физика радиационных и ионно-плазменных технологий Физика радиационных и ионно-плазменных технологий |
| spellingShingle |
Физика радиационных и ионно-плазменных технологий Физика радиационных и ионно-плазменных технологий Стрельницкий, В.Е. Вакуумно-дуговой синтез алмазоподобных пленок: история, последние разработки, применение, перспективы Вопросы атомной науки и техники |
| description |
Дійсна робота являє собою короткий огляд результатів досліджень і розробок, виконаних у ННЦ ХФТІ в області
синтезу а-С плівок вакуумно-дуговим методом. Розглянуто основні результати розробок ключових вузлів
технологічного устаткування – плазмових джерел з магнітними фільтрами. Приведено дані про структуру, фізико-
механічні властивості та службові характеристики одержуваних плівок. Повідомляються зведення про застосування а-С
плівок (покрить) у даний час, дана оцінка потенційних можливостей і перспектив практичного застосування вакуумно-
дугового методу синтезу алмазоподібних вуглецевих плівок. |
| format |
Article |
| author |
Стрельницкий, В.Е. |
| author_facet |
Стрельницкий, В.Е. |
| author_sort |
Стрельницкий, В.Е. |
| title |
Вакуумно-дуговой синтез алмазоподобных пленок: история, последние разработки, применение, перспективы |
| title_short |
Вакуумно-дуговой синтез алмазоподобных пленок: история, последние разработки, применение, перспективы |
| title_full |
Вакуумно-дуговой синтез алмазоподобных пленок: история, последние разработки, применение, перспективы |
| title_fullStr |
Вакуумно-дуговой синтез алмазоподобных пленок: история, последние разработки, применение, перспективы |
| title_full_unstemmed |
Вакуумно-дуговой синтез алмазоподобных пленок: история, последние разработки, применение, перспективы |
| title_sort |
вакуумно-дуговой синтез алмазоподобных пленок: история, последние разработки, применение, перспективы |
| publisher |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| publishDate |
2002 |
| topic_facet |
Физика радиационных и ионно-плазменных технологий |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80156 |
| citation_txt |
Вакуумно-дуговой синтез алмазоподобных пленок: история, последние разработки, применение, перспективы / В.Е. Стрельницкий // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 6. — С. 125-133. — Бібліогр.: 97 назв. — рос. |
| series |
Вопросы атомной науки и техники |
| work_keys_str_mv |
AT strelʹnickijve vakuumnodugovojsintezalmazopodobnyhplenokistoriâposlednierazrabotkiprimenenieperspektivy |
| first_indexed |
2025-11-24T10:51:43Z |
| last_indexed |
2025-11-24T10:51:43Z |
| _version_ |
1849668669451272192 |
| fulltext |
РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ
ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ И ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ
УДК 537.534.2:679.826
ВАКУУМНО-ДУГОВОЙ СИНТЕЗ АЛМАЗОПОДОБНЫХ ПЛЁНОК:
ИСТОРИЯ, ПОСЛЕДНИЕ РАЗРАБОТКИ, ПРИМЕНЕНИЕ,
ПЕРСПЕКТИВЫ
В.Е.Стрельницкий
Национальный Научный Центр «Харьковский физико-технический институт»,
ул.Академическая, 1, 61108, г.Харьков, Украина
E-mail: STRELNITSKIJ@KIPT.KHARKOV.UA
Дійсна робота являє собою короткий огляд результатів досліджень і розробок, виконаних у ННЦ ХФТІ в області
синтезу а-С плівок вакуумно-дуговим методом. Розглянуто основні результати розробок ключових вузлів
технологічного устаткування – плазмових джерел з магнітними фільтрами. Приведено дані про структуру, фізико-
механічні властивості та службові характеристики одержуваних плівок. Повідомляються зведення про застосування а-С
плівок (покрить) у даний час, дана оцінка потенційних можливостей і перспектив практичного застосування вакуумно-
дугового методу синтезу алмазоподібних вуглецевих плівок.
Настоящая работа представляет собой краткий обзор результатов исследований и разработок, выполненных в ННЦ
ХФТИ в области синтеза а-С плёнок вакуумно-дуговым методом. Рассмотрены основные результаты разработок ключе-
вых узлов технологического оборудования – плазменных источников с магнитными фильтрами. Приведены данные о
структуре, физико-механических свойствах и служебных характеристиках получаемых плёнок. Сообщаются сведения о
применении а-С плёнок (покрытий) в настоящее время, дана оценка потенциальных возможностей и перспектив практи-
ческого применения вакуумно-дугового метода синтеза алмазоподобных углеродных плёнок.
The present work represents the brief review of results of investigations and developments executed in NSC KIPT in the field
of DLC films (a-C) synthesis by a vacuum – arc method. The primary results of developments of key items of the process equip-
ment – plasma sources with magnetic filters are described. The data on structure, physico-mechanical properties and working
characteristics of deposited films is discussed. The data on application of а-С films, estimation of potential opportunities and per-
spectives of practical application of a vacuum - arc method of a-C films synthesis is given.
1. МЕТОДЫ СИНТЕЗА
АЛМАЗОПОДОБНЫХ ПОКРЫТИЙ
За неполные три десятилетия от опубликования
первых сообщений о синтезе алмазоподобного угле-
рода (АПУ) в виде тонких плёночных покрытий оса-
ждением из потока ионов [1], нейтральных атомов
[2] и углеродной плазмы [3-5] накоплен огромный
объём информации о методах синтеза нового мате-
риала, о физике и химии этого процесса, о свойствах
получаемых покрытий, об их применениях и о пер-
спективах применения. Весь информационный мате-
риал рассредоточен в сотнях научных публикаций.
Часть его систематизирована в обзорах [6-10]. Сле-
дует при этом отметить, что во всей массе информа-
ции выделяется два основных направления, касаю-
щихся (i) плёнок так называемого гидрогенизиро-
ванного алмазоподобного углерода (а-С:Н) и (ii) по-
крытий на основе аморфного алмазоподобного угле-
рода без примеси водорода (а-С).
Покрытия первого типа формируются путём раз-
ложения газообразных углеводородов в тлеющем
разряде (постоянного тока, ВЧ, СВЧ) и содержат до
38 ат. % водорода [11-24]. Предполагается использо-
вание а-С:Н покрытий, в основном, в оптике в каче-
стве защитных и просветляющих слоёв [21]; в
производстве жестких дисков памяти [22]; наземных
кремниевых солнечных батарей [23]; ИК-окон; в
электронике – в качестве масок для фотолитографии
[24]. Современные технологии позволяют осаждать
а-С:Н на достаточно большие площади и на объекты
сложной формы. Однако дальнейшему расширению
областей практического применения а-С:Н покры-
тий препятствуют их сравнительно невысокая ми-
кротвёрдость (не более 30 ГПа) и низкая термиче-
ская стойкость (не выше 400 оС).
По этим показателям и ряду других характери-
стик значительными преимуществами обладают а-С
плёнки, не содержащие водорода и по механиче-
ским свойствам приближающиеся к алмазу. Публи-
кации на эту тему могут быть разделены на несколь-
ко условных групп, каждая из которых включает в
себя исследования, проводившиеся с использовани-
ем одного из следующих PVD методов.
Метод катодного распыления. Осаждение по-
токов нейтральных атомов углерода, получаемых
катодным распылением графитовой мишени,
рассмотрено в работах [2, 25-33]. В них использова-
ны различные схемы распыления: диодная [28,32],
триодная [29], магнетронная [29,30,33], распыление
мишени с использованием широкоапертурного
________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2002. №6. 125
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (82), с.125-133.
mailto:strelnitskij@kipt.kharkov.ua
ионного источника Кауфмана [27], распыление с до-
полнительной бомбардировкой подложки ионами
аргона, генерируемыми отдельным источником [27].
Серьёзным недостатком перечисленных методов яв-
ляется низкая скорость осаждения (0,1...0,3 нм/мин
[28]), объясняющаяся малым значением коэффици-
ента распыления углерода и невысокими значения-
ми плотности ионного потока, характерными для ис-
пользуемых схем распыления, за исключением маг-
нетронного. Получаемые плёнки отличаются невы-
сокими макрохарактеристиками: плотность – 1,8…
2,1 г/см3, ширина щели – 0,4...0,74 эВ, микротвёрдость
– 10...25 ГПа. Плёнки загрязнены примесями кисло-
рода, водорода, аргона, что приводит к невоспроиз-
водимости их электрических свойств. Исключением
являются работы [2,28], в которых использовалось вы-
соковакуумное оборудование, обеспечивающее оста-
точный вакуум 10-9...10-10 Торр. По мнению разработ-
чиков этого оборудования, оно может найти при-
менение, в основном, для нанесения защитных по-
крытий на носители информации жёстких компью-
терных дисков.
Осаждение из ионного потока. Использование
ионных источников для получения АПУ позволяет
точно контролировать состав и энергию осаждае-
мых частиц, что, в свою очередь, облегчает выясне-
ние механизма синтеза алмазной структуры. Путём
осаждения моноэнергетичных ионов углерода с
предварительной сепарацией их по массам получе-
ны АПУ покрытия со свойствами, близкими к свой-
ствам алмаза.
Так, плотность плёнок составляет 3,2…3,4 г/см3
(для алмаза 3,55 г/см3) [34,35], износостойкость в 60
раз выше, чем износостойкость TiN покрытия [36],
твёрдость − близка к твёрдости алмаза [36], электро-
сопротивление − до 1010 Ом⋅см [35] (для алмаза
1012...1014). Плёнки имеют аморфную структуру при
концентрации sp3-связей 85…90% (остальное − гра-
фитоподобные sp2-связи).
Оптимальными для образования алмазных свя-
зей являются следующие условия: энергия ионов – в
пределах 30...100 эВ, температура подложки – не
выше 100…200°С [1,35,37-39]. Авторами предложе-
на субимплантационная модель образования sp3-свя-
зей, заключающаяся в проникновении ионов с энер-
гией выше пороговой в подповерхностный слой рас-
тущего конденсата и увеличении локальной плотно-
сти.
Пороговая энергия ионов углерода равна энергии
смещения атома в положение межузлия (30…35 эВ)
минус энергия связи атомов углерода на поверхно-
сти (7,4 эВ).
Самые высокие плотности получаются при энер-
гиях, слегка превышающих пороговую. При энерги-
ях выше пороговой и при температуре свыше 100 °С
происходит термический отжиг конденсата, приво-
дящий к образованию графитоподобных структур
[35,40].
Осаждение из плазмы, создаваемой лазерным
воздействием на графитовую мишень. При взаи-
модействии достаточно мощного лазерного излуче-
ния с мишенью происходит образование высокоско-
ростных потоков материала эродирующей поверх-
ности. Энергия атомов и ионов в потоках значитель-
но выше тепловой, что может быть использовано
для получения АПУ.
Сато [41,54] впервые использовал импульсное
лазерное излучение для испарения графитовой ми-
шени и при отрицательном потенциале на подложке
получил АПУ. В работе [43] использован цилиндр
Фарадея, размещённый вблизи лазерного факела. На
входную сетку цилиндра был подан отрицательный
потенциал для экстракции ионов. При этом получе-
ны плёнки оптического качества. Для создания не-
самостоятельного разряда и повышения степени
ионизации лазерной плазмы использован кольцевой
электрод между графитной мишенью и подложкой,
соединённый с ёмкостью [44]. Коллинс [45] исполь-
зовал дополнительный стержневой электрод, раз-
мещённый между подложкой и мишенью, на кото-
рый подавал отрицательный или положительный по-
тенциал 2000 В. В этом случае возбуждался несамо-
стоятельный сильноточный разряд, значительно уве-
личивающий степень ионизации и энергию осаждае-
мых частиц. При этом был получен АПУ, по свой-
ствам близкий к алмазу [45-47].
Следует отметить, что при использовании экси-
мерных лазеров с более короткой длиной волны из-
лучения XeCl (308 нм), KrF (248 нм) и ArF (193 нм)
по сравнению с Nd:YAG (1064 нм) достигалась бо-
лее высокая фокусировка лазерного пятна на мише-
ни, что позволяло улучшить свойства АПУ плёнок
без использования отрицательного смещения на
подложке или дополнительных несамостоятельных
электрических разрядов. Это объясняется увеличе-
нием кинетической энергии ионов углерода с ро-
стом удельной мощности в лазерном пятне. При
удельной мощности свыше 3⋅108 Вт/см2 средняя
энергия ионов углерода составляла 80 эВ , и плёнки
приобретали алмазоподобные свойства. Средняя
скорость осаждения АПУ составляла 0,3...0,5
мкм/час на диаметре в несколько см. Из-за низкого
КПД лазеров (обычно не выше 3%) метод лазерного
испарения пока что может быть использован только
в мелкомасштабном производстве.
Вакуумно-дуговой метод. Систематические ис-
следования в области вакуумно-дугового синтеза
плёнок АПУ были начаты в Харьковском физико-
техническом институте (ХФТИ) в начале 70-х, когда
здесь В.Е.Стрельницким с сотрудниками впервые
были получены образцы таких плёнок, синтезиро-
ванных конденсацией углеродной плазмы вакуумно-
дугового разряда с холодным графитовым катодом
[3-5].
Первые же эксперименты продемонстрировали
многократные преимущества вакуумно-дугового ме-
тода перед другими способами в отношении скоро-
сти роста а-С конденсата, его адгезии к подложке и
микротвёрдости. Однако, получаемые этим методом
плёнки, содержали очень большое количество гру-
бых дефектов, обусловленных присутствием в кон-
денсируемых потоках плазмы макрочастиц материа-
ла эродирующего катода (графита). Плотность де-
фектов была столь высока, что возникло даже со-
126
мнение в возможности и целесообразности практи-
ческого использования нового метода.
Существует несколько подходов к решению
проблемы подавления потоков МЧ, испускаемых ка-
тодным пятном (КП) вакуумной дуги. Основными
являются следующие.
1. Снижение интенсивности эмиссии МЧ повы-
шением скорости перемещения КП по активной по-
верхности катода. Это достигается воздействием
магнитных полей на катодную область разряда [48].
2. Снижение усреднённой по времени плотности
потока МЧ при использовании импульсного вакуум-
но-дугового разряда [49-52].
3. Повышение соотношения плотности конденси-
руемого потока ионов к плотности потока МЧ с по-
мощью магнитной фокусировки плазменного потока
[52-55].
4. Удаление МЧ из плазменного потока с помо-
щью магнитоэлектрических фильтров
[56,57].
Наиболее распространённым как в лабораторной,
так и в производственной практике является послед-
ний из вышеупомянутых методов. Основные дости-
жения в этой области рассмотрены в обзорах
[52,56,57]. Настоящая работа содержит краткий об-
зор результатов исследований и разработок, выпол-
ненных в ННЦ ХФТИ в области синтеза а-С пленок
вакуумно-дуговым методом.
2. ОЧИСТКА ПЛАЗМЫ
ОТ МАКРОЧАСТИЦ
Впервые работы по созданию упомянутых
устройств были начаты в ННЦ ХФТИ (г.Харьков)
группой И.И.Аксёнова в 1974 г. Изобретение плаз-
менного фильтра («сепаратора») с криволинейным
плазмоводом, изогнутым в виде четверти тора, а
также с S-образным и Ω-образным плазмоводами за-
регистрировано в 1976 г. [58,59]. Применение этого
фильтра позволило получить результаты, которые
сняли принципиальные ограничения на использова-
ние вакуумно-дугового разряда для формирования
а-С плёнок высокого качества [60]. Именно эти ре-
зультаты послужили толчком к широкомасштабным
исследованиям в области а-С покрытий во всём
мире [60-62].
Вакуумно-дуговой источник плазмы с фильтром
является ключевым инструментом системы фор-
мирования DLC плёнок. Степенью совершенства
этого инструмента определяются перспективы прак-
тического использования VAM в таких областях как
микроэлектроника, оптика, точная механика. На
данном этапе развития VAM узловой частью
проблемы ее коммерциализации является совершен-
ствование фильтрующей компоненты системы ис-
точник–фильтр. Проблема фильтра в основном сво-
дится к нахождению решений двух технических за-
дач: обеспечения необходимой степени очистки
плазмы от макрочастиц и повышения эффективно-
сти транспортировки плазмы через фильтр до уров-
ня практической целесообразности использования
системы в производственной практике.
Существующие методы определения степени
очистки плазмы вакуумной дуги от МЧ основаны на
подсчете плотности дефектов, оставляемых частица-
ми в конденсате. Что же касается прогнозирования
степени очистки плазмы, которую должен обеспе-
чить проектируемый фильтр, то в распоряжении
разработчика имеется только один принцип: проек-
тируемая система должна обеспечивать «отсутствие
прямой видимости подложки со стороны катода».
Отсутствие других критериев сильно усложняет
проблему оптимизации фильтра, особенно в тех слу-
чаях, когда проектируемую систему предполагается
использовать для очистки плазмы вакуумной дуги с
графитовым катодом, генерирующим твёрдые, рико-
шетирующие от стенок макрочастицы. Проблема
упрощается при использовании компьютерного рас-
чёта движения МЧ в плазмоведущем канале [63].
При создании математической модели движения МЧ
в плазмоводе задача решалась в двумерном прибли-
жении для осесимметричных и плоскосимметрич-
ных систем. Предполагалось, что МЧ твёрдые и
имеют сферическую форму; внутренние поверхно-
сти плазмовода и перехватывающие ребра гладкие;
отражение частиц от стенок частично упругое; ча-
стицы эмитируются катодным пятном с равной ве-
роятностью в любом направлении в пространство
над активной поверхностью катода.
Конечно, расчёты с перечисленными допущения-
ми не позволяют осуществить количественную
оценку истинного соотношения Nex/Nent. Но посколь-
ку ошибки, вносимые этими допущениями, имеют
регулярный статистический характер, метод весьма
полезен при сравнительной оценке фильтрующих
качеств систем с различной геометрией плазмоведу-
щего тракта, а также при конструировании новых
моделей фильтров.
Другой важной характеристикой фильтра являет-
ся его пропускная способность. Из общих соображе-
ний следует ожидать, что эффективность транспор-
тировки плазмы через плазмовод фильтра должна
быть тем выше, чем шире и короче является канал
плазмовода. Это, очевидно, вступает в противоречие
с требованиями, выполнение которых необходимо
для обеспечения нужной степени очистки плазмы.
В этой связи выбор геометрии канала определя-
ется компромиссом между конфликтующими требо-
ваниями. Минимизация потерь плазмы в канале за-
данной формы осуществляется подбором топогра-
фии магнитных полей. Для этих целей нами исполь-
зовалась прикладная компьютерная программа
SUPERFISH.
Разработанные методы позволили создать источ-
ники углеродной плазмы с магнитными фильтрами,
обеспечивающими предельно высокую степень по-
давления макрочастиц графита при эффективности Ii
/ Id до 2%. Это существенно выше соответствующих
показателей других известных систем аналогичного
назначения.
3. ШИРОКОАПЕРТУРНЫЙ
127
КРИВОЛИНЕЙНЫЙ ФИЛЬТР
Ключевой проблемой, решение которой могло
бы открыть путь к широкомасштабному примене-
нию вакуумно-дугового метода синтеза а-С плёнок в
производственной практике высоких технологий,
является создание плазменного фильтра с высокой
пропускной способностью. Усилиями многих специ-
алистов создан ряд оригинальных конструкций,
представляющих технические решения этой задачи
[64-76]. Но ни одно из них не позволяет пока под-
нять коэффициент прохождения плазмы через
фильтр до уровня, обеспечивающего целесообраз-
ность широкого практического применения
фильтров. В этом отношении представляются пер-
спективными последние разработки ННЦ.
Анализ данных по эффективности транспорти-
ровки плазмы вдоль криволинейных магнитных по-
лей показывает, что наиболее высокие результаты
достигаются в случае системы с преобразованием
аксиальных потоков в радиальные [74-76]. Однако в
ряде случаев применение такой системы представ-
ляет определённые неудобства. Поэтому достиже-
ние высокой эффективности традиционных систем,
генерирующих аксиальный поток плазмы, продол-
жает оставаться актуальной проблемой. В связи с
тем, что система, генерирующая радиальный поток
плазмы, отличается от систем для формирования ак-
сиальных потоков, главным образом, шириной плаз-
моведущего канала и аспектовым отношением R/a,
представлялось целесообразным исследовать «акси-
альную» систему с величиной R/a, мало отличаю-
щейся от того значения, которое характерно для “ра-
диальных” систем.
Схема экспериментального вакуумно-дугового
источника с широкоапертурным криволинейным
фильтром и малым аспектовым отношением (R/a ≈
1,3) представлена на рис.1.
Здесь R – радиус кривизны плазмовода, а – его
внутренний радиус. В качестве генератора плазмы
использовался источник с магнитной фокусировкой
плазменного потока [77]. Анод источника длиной
300 мм служил также входной секцией плазменного
фильтра «коленного» типа. Криволинейная часть
магнито-электрического плазмоведущего канала
формировалась в плазмоводе, имеющем форму куба
с длиной ребра 310 мм. Входное и выходное отвер-
стия имели диаметр 250 мм. Плазмовод и система
магнитных катушек обеспечивали поворот плазмен-
ного потока на 90о. Стабильность горения дуги с
графитовым катодом обеспечивалась анодной встав-
кой из графита.
Рис.1. Схема экспериментальной установки с широ-
коапертурным плазменным фильтром
1–катод; 2, 5, 8, 9-12–магнитные катушки;
3–поджигающий электрод; 4–анод; 6–плазмовод;
7–выходная секция плазмовода; 13–окно;
14–камера; 15–вставка; 16–коллектор (подложка)
Основные результаты экспериментальных ис-
следований источника приведены в табл.1.
Таблица 1
Фильтрующее качество ( entex NN / ) и пропускная способность di II / магнитных плазменных
фильтров
Тип фильтра (ссылка) Колен.
(45o) [68]
Тор. (45o) [64] Колен. (90o)
[63]
Прямоуг.
[67]
Колпач.
[65]
Широкоапертур-
ный
(настоящая рабо-
та)
Радиал.
[74-76]
,/ entex NN %
(рез. расчета)
1,7 25,0 0 17,0 1,7 0 0
di II / , % 3,0 2,5 3,8 2,5 2,5 6 8,4
Увеличение линейных размеров поперечного се-
чения рассматриваемой системы (в исследуемом ва-
рианте – приблизительно до 200…300 мм) при ма-
лом аспектовом отношении (R/a≈1,3), близком к ми-
нимально возможному (R/a=1), способствует значи-
тельному повышению пропускной способности си-
стемы (до 6 %), что в два раза выше, чем для луч-
ших устройств, разработанных в мире.
4. СТРУКТУРА, ФИЗИКО-ТЕХАНИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА И СЛУЖЕБНЫЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ α-С ПЛЁНОК
Параллельно с исследованиями и разработками
плазменного оборудования в лаборатории углерод-
ных покрытий ХФТИ проводились исследования
процессов синтеза DLC-покрытий и изучались фи-
зические и служебные свойства синтезируемых
пленок. При этом определены основные требования
к параметрам процесса, обеспечивающего оптималь-
ные характеристики осаждаемого конденсата: к
энергетическому спектру ионной компоненты плаз-
менного потока, температурному режиму подложки,
способу организации ускоряющего потенциала на
поверхности конденсации. Устранение из плазмен-
ного потока макрочастиц исключает возможность
128
появления в покрытии таких дефектов как проколы,
наросты и островки с пониженной микротвердо-
стью, возникающие обычно в результате бомбарди-
ровки подложки макрочастицами [78,79]. Очистка
плазменного потока от нейтральных атомов малой
энергии избавляет от необходимости ускорять ион-
ный компонент до энергий, зачастую превышающих
порог образования алмазной структуры. Тем самым
снижается вероятность превышения энергетическо-
го порога дефектообразования, что также способ-
ствует повышению качества покрытия: снижению
его шероховатости, увеличению микротвердости и
удельного сопротивления [4,79,80].
В зависимости от условий осаждения (энергии
ионов, температуры подложки) плотность конденса-
та изменяется в интервале 2,5…3,3 г/см3, микро-
твердость – 40 Гпа…180 ГПа и электросопротивле-
ние – 105 Ом⋅см…1010 Ом⋅см. По данным, получен-
ным методом электронной микроскопии, АПУ име-
ет квазиаморфную структуру с размером ОКР 0,8…
1,0 нм.
Анализ структурного состояния таких пленок
представляет большую трудность, т.к. длины связей
углеродных атомов и межплоскостные растояния в
структурах алмаза и графита слабо отличаются друг
от друга. В этой связи были проведены комплекс-
ные исследования ближнего порядка пленок метода-
ми рентгеновской эмиссионной спектроскопии,
эмиссионной инфракрасной спектроскопии, рама-
новской спектроскопии и оптической спектроско-
пии [3,81-90].
Наиболее наглядно структуру пленок иллюстри-
руют данные рентгеновской эмиссионной спектро-
скопии и оптической спектроскопии в области ваку-
умного ультрафиолета, опубликованные в работах [
81,90].
Для анализа структурных особенностей углерод-
ных пленок были взяты покрытия (АПУ-1, АПУ-2), по-
лученные в разных режимах и поэтому сильно отли-
чающиеся одно от другого по своим свойствам.
На рис.2 представлены рентгеновские эмиссион-
ные полосы углерода в АПУ покрытиях, совмещен-
ные с таковыми, полученными для графита и алмаза
различной дисперсности. Как видно из рис.2, СКα–
полоса АПУ (образец №1, АПУ-I) очень близка по
форме и энергетическому положению к CKα-полосе
ультрадисперсного алмаза с ОКР=2 нм (кривые 2,3).
Значительное сужение вершины в СКα-полосе
ультрадисперсного алмаза связано с наличием
большого числа оборванных связей атомов углеро-
да, находящихся на поверхности алмазных частиц,
что является следствием их большой удельной по-
верхности. Однако наплыв "е" в СКα-полосе для
АПУ-I значительно шире в высокоэнергетическую
область, что может быть связано с наличием в
структуре плёнки большой доли π-состояний наряду
с незамкнутыми тетраэдрическими связями. В то же
время СКα-полоса эмиссии графита резко контрасти-
рует с таковой в АПУ-I, а в вершине последней СКα-
полоса ближе к форме полос в алмазе.
В АПУ-2 покрытиях, толщина которых мини-
мальна (h=0,05 мкм), СКα-полоса эмиссии в общих
чертах похожа на таковую в АПУ-I, но её наплыв
"е" менее ярко выражен за счёт уширения вершины
на 0,5 эВ. Это может произойти, если размер тет-
раэдрического кластера в АПУ-2 будет больше, чем
в АПУ-1, что соответствует тенденции уширения
вершин СКα-полос при увеличении размеров частиц
в ультрадисперсных алмазах, связанном с ростом
числа электронных р-состояний, обеспечивающих
sp3 связи в объёме частиц.
При увеличении толщины плёнки до 4 мкм
(АПУ-2) наблюдается значительное уширение вер-
шины СКα-полосы (∆Е≈1 эВ), что приводит практи-
чески к размыванию наплыва "е". Её форма очень
близка к форме СКα-полосы в ультрадисперсных ал-
мазах с ОКР, равным 3 нм, и значительно более по-
хожа на таковую в поликристаллическом алмазе.
Это свидетельствует о значительно бóльших
размерах тетраэдрических кластеров в плёнке АПУ-
2, толщиной 4 мкм, чем в АПУ-1 и АПУ-2, толщи-
ной 0,05 мкм.
Анализ структуры АПУ, имеющих плотность
3,3 г/см3, свидетельствует о преимущественном типе
ближнего порядка – тетраэдрическом. Оптические
спектры в области вакуумного ультрафиолета и
строение рентгеновских эмиссионых СКα-полос поз-
воляют называть такие пленки аморфным алмазом.
Модуль упругости Е этих пленок составляет 900 +10
ГПа, что с точностью до ошибки измерений, совпа-
дает с модулем Юнга алмаза [91].
4.1. ФРИКЦИОННЫЕ СВОЙСТВА. ИЗНОС
ТРЕНИЕМ
Низкие скорости скольжения. Исследовалась
пара трения, состоящая из стального (ст. 45) диска с
АПУпокрытием и сферического индентора из стали
ШХ-15. Толщина покрытия составляла 3…4 мкм,
микротвёрдость – 40 и 180 ГПа.
Испытания проводились в вакууме (10-5 Па) в
диапазоне скоростей скольжения 0.1…6.0 м/сек при
нормальной нагрузке 10…80 Н. В воздухе (105 Па)
испытания проводились при скоростях скольжения
6·10-4…6·10-2 м/сек при нагрузке 10 Н. Скорость из-
носа оценивалась по линейному износу сферическо-
го индентора.
Результаты испытаний приведены в табл.2. По-
лученные данные свидетельствуют о высокой изно-
состойкости испытуемой пары, как на воздухе, так и
в вакууме. Максимальной износостойкостью при
минимальном значении коэффициента трения отли-
чается пара с покрытиями, имеющими наибольшую
микротвёрдость [92].
Высокие скорости скольжения. Исследования
особенностей фрикционных свойств АПУ покрытий
в парах трения с высокими относительными скоро-
стями скольжения проводились в связи с необходи-
мостью решения проблемы надёжности и долговеч-
ности бесконтактных газодинамических опор и
электростатических подвесов высокоскоростных ро-
торов гироустройств.
Работы проводились совместно с предприятиями
«Азимут» (г.Ленинград). Схема испытаний: сфера –
плоскость. Сферический образец приводился во вра-
129
щение, плоский оставался неподвижным, скольже-
ние – по экватору.
Материал образцов – сталь 40ХНЮ, используе-
мая для изготовления элементов опоры. Наилучшей
парой является АПУ покрытие (на неподвижном образ-
це) – TiN покрытие (на подвижном образце). Коэффи-
циент трения для этой пары не превышает 0.16 (с тен-
денцией к приработке до 0.09), интенсивность изнаши-
вания чрезвычайно низкая (в среднем – 0.05 мкм/км
или 5·10-11). Высокоскоростные испытания пары АПУ –
ТiN осуществлялись в воздухе и в вакууме в нестацио-
нарном режиме «пуск – стоп».
Рис.2. Рентгеновские эмиссионные спектры СКα полос
: 1–графита; 2–ультрадисперсного алмаза (ОКР≅2
нм); 3–АПУ1, d=2,4 г/см3 ; 4–АПУ2, d=3,3 г/см3; 5–
АПУ2, d=3,3 г/см3 толщиной 4 мкм;
6–ультрадисперсного алмаза (ОКР≅3 нм);
7–поликристаллического алмаза
Скорость относительного скольжения поверхностей
образцов достигала 40 м/сек. Образцы выдерживали до
5000 циклов без существенного износа [93]. Это на два
порядка больше того, что обеспечивалось использовав-
шимися в то время штатными покрытиями.
4.2. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Исследования оптических характеристик DLC-
плёнок, показали что этот материал является аморф-
ным полупроводником с шириной щели по подвижно-
сти примерно 1,7 эВ и достаточно прозрачен в ИК- об-
ласти. Представляется целесообразным использовать
такие плёнки для защиты и просветления ИК- оптики
из германия и кремния. Эксперименты показали, что
эффективное просветление германиевой пластины с
двусторонним DLC-покрытием толщиной 1.29 мкм
приходится на области длин волн 8...12 и 3...3.5 мкм
для первого и второго порядков интерференции соот-
ветственно. Максимальное значение коэффициента
пропускания (около 90%) соответствует длинам волн
3,3 и 10 мкм. Область минимального пропускания при-
ходится на интервал 5…6 мкм.
Эксперименты с селенидом цинка показали, что ко-
эффициенты пропускания для образцов из этого мате-
риала с DLC-покрытиями и без покрытий практически
совпадают. Поскольку коэффициент отражения на гра-
нице ZnSe – воздух составляет приблизительно 20%,
то, просветляя внутреннюю поверхность оптического
элемента традиционным способом и защищая наруж-
ную поверхность DLC-покрытием, можно ожидать уве-
личения пропускания элемента до 80%.
4.3. ЭРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ
В УСЛОВИЯХ КАВИТАЦИИ
Данные об интенсивности разрушения алмазо-
подобных углеродных покрытий в условиях кавитаци-
онного воздействия в жидких средах дополняют карти-
ну общих представлений об их стойкости к механиче-
ским воздействиям различного характера.
С целью получения таких данных исследовались
последствия микроударных нагрузок в условиях кави-
тации на поверхность а-С, а-СН и стеллита как наибо-
лее кавитационно- и эрозионностойкого материала [94]
по методике, описанной в работе [95].
Интенсивность кавитационного износа покрытий
тем ниже, чем выше их микротвёрдость. Стальные об-
разцы с «твёрдыми» (180 ГПа) а-С плёнками показали
в несколько раз более высокую стойкость, чем стеллит.
Располагая приведенными данными, можно прогнози-
ровать также защитные качества АПУ покрытий в
условиях взаимодействия с газо-пылевыми потоками,
поскольку, как показано авторами работы [96], между
интенсивностями кавитационно-жидкостной и газо-пы-
левой эрозии существует определённая, достаточно
жёсткая корреляция.
4. 4. ПРИМЕНЕНИЕ, ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ
ВОЗМОЖНОСТИ, ПЕРСПЕКТИВЫ
Высокая износостойкость АПУ покрытий открыва-
ет широкие возможности их применения в произ-
водстве мерительных инструментов, шаблонов, нако-
нечников активного контроля, щупов, а также для су-
щественного повышения триботехнических характери-
стик узлов, работающих в условиях сухого трения.
Положительные результаты получены при исполь-
зовании инструментов с АПУ покрытиями для выгла-
живания и полировки изделий из меди, латуни, алю-
миния, сталей, твёрдых сплавов и сверхтвёрдых мате-
риалов на базе кубического нитрида бора. Применение
выглаживателей из высокоуглеродистой инструмен-
тальной стали с АПУ покрытиями позволило снизить
шерохотость обрабатываемых изделий из немагнитных
материалов (Al, Cu, латунь, бронза) на 2 – 3 класса.
Таблица 2
Триботехнические характеристики пары АПУ – ШХ15. f – коэффициент трения; I – износ, V = 0,8
м/сек, нагрузка L = 15 Н, путь скольжения l = 1200 м
Микротвердость АПУ покрытия Воздух Вакуум
На диске На инденторе f I f I
40 0,10 1,6⋅10-8 0,04 8,1⋅10-8
40 40 0,13 1,7⋅10-8 0,14 1,2⋅10-8
180 180 0,09 2,4⋅10-9 0,03 0,2⋅10-12
130
180 40 0,04 1,7⋅10-8 0,01 2,4⋅10-9
При этом изготовление выглаживателя из
инструментальной стали, включая заточку, полиров-
ку и нанесение покрытия, обходится дешевле, чем
изготовление выглаживателя из поликристаллов
АСБ и АСПК.
Применение вращающихся металлических дис-
ков с АПУ покрытиями для полирования цветных
металлов, а также сталей У10, ШХ15 и твёрдого
сплава ВК-6 позволило получить зеркальные по-
верхности с шероховатостью, соответствующей 13
классу чистоты. Инструментом с АПУ покрытиями
полируют и такие сверхтвёрдые материалы как гек-
санит - Р и ПТНБ.
Нанесение АПУ плёнок толщиной 1 мкм на
переднюю и заднюю режущие кромки свёрл диамет-
ром 1 мм из стали Р6М5, повышает стойкость этих
свёрл в 1.5…3 раза при сверлении стеклопластика.
Примером практического применения вакуум-
но-дугового метода осаждения а-С покрытия в ма-
шиностроении служит разработанная нами техноло-
гия нанесения этих покрытий на поршни компрессо-
ра (рис.3,а) и вытеснителя (рис.3,б) газовой криоген-
ной машины (ГКМ), разработанной в Харьковском
Физико-техническом институте низких температур
НАН Украины. Долговечность поршневого узла в
штатном исполнении составляет в среднем около
100 ч. Нанесение а-С покрытия приводит к повыше-
нию срока службы узла в 4 раза и более. Более низ-
кий коэффициент трения (по сравнению со штатным
вариантом узла) снижает на 40% энергопотребление
машины. Высокая износостойкость элементов узла
позволяет практически исключить загрязнение рабо-
чего вещества ГКМ.
Результаты исследований функциональных
свойств покрытий в условиях высоких скоростей
скольжения легли в основу разработок газодинами-
ческих опор (рис.4) и вакуумных электростатиче-
ских подвесов для высокоскоростных гироустройств
нового поколения.
В качестве антифрикционной пары трения здесь ис-
пользуется «безизносная» пара покрытий АПУ –
TiN. Представляется весьма перспективным при-
менение этих покрытий в прецизионных узлах сухо-
го трения в широком диапазоне относительных ско-
ростей скольжения трущихся поверхностей в воз-
душной среде, в атмосфере инертных газов и водо-
рода, в вакууме (в гироскопах, центрифугах, под-
шипниках с газовой смазкой, в поршневых парах
компрессоров и т. п.).
Рис. 3. Поршни компрессора и вытеснителя га-
зовой криогенной машины с АПУ покрытиями
Высокая стойкость АПУ к воздействию агрес-
сивных сред, стойкость в условиях эрозионного воз-
действия и полная биологическая индифферент-
ность определяют привлекательность этого материа-
ла для использования в медицине (защитные покры-
тия в производстве хирургического и другого
инструментария, в протезировании суставов, клапа-
нов сердца и т. п.).
Рис.4. Элементы газодинамических опор с АПУ по-
крытиями (выпуклые полусферы) и с TiN покрытия-
ми (вогнутые полусферы)
Оптические свойства АПУ покрытий делают
перспективным их применение для защиты и про-
светления оптических элементов из германия, крем-
ния, селенида цинка. К таким элементам могут быть
отнесены окна ИК-систем, работающих в условиях
повышенной запыленности внешней среды и мор-
ского тумана. В связи с тем, что АПУ пленки доста-
точно прозрачны в видимом диапазоне излучения,
представляется возможным их применение для за-
щиты и просветления элементов солнечных батарей
на основе аморфного гидрогенизированного крем-
ния.
Другой перспективной областью применения
АПУ покрытий с использованием их оптических
свойств в видимом диапазоне является поверхност-
ная защита от износа фотошаблонов в микроэлек-
тронике. Предварительные испытания фотошабло-
нов с такими покрытиями на операциях изготовле-
ния микросхем показали трехкратное повышение их
131
а
б
износостойкости. О перспективности применения
АПУ в пассивных и активных элементах и структу-
рах современной микроэлектроники свидетельству-
ют результаты работы [97].
Значительные успехи достигнуты в практиче-
ском освоении вакуумно-дуговой технологии оса-
ждения сверхтонких покрытий (до 2.5 нм) в произ-
водстве систем магнитной записи и считывания ин-
формации.
Отмеченные успехи в практическом освоении
технологии синтеза а-С покрытий были бы невоз-
можны без развития ее аппаратурного обеспечения,
без совершенствования систем, генерирующих по-
токи «чистой» эрозионной плазмы углерода. Про-
гресс в этой области, достигнутый харьковской
группой исследователей (ХФТИ) в последнее деся-
тилетие, соответствует современному уровню миро-
вых разработок в данном направлении, а в некото-
рых деталях и превосходит его.
ЛИТЕРАТУРА
1. S.Aisenberg, R.Shabot //J. Appl. Phys., 1971, v.42,
N7, p.2953.
2. V.M.Golyanov, V.P.Demidov //USSR Authors’
Certificate № 411037, 1973. (Rus.).
3. V.E.Strel’nitskij et al. //DAN UkrSSR. 1976, A5,
p.459. (Rus.).
4. V.E.Strel’nitskij et al. //DAN UkrSSR, 1977, A8,
p.760. (Rus.).
5. V.E.Strel’nitskij, V.G.Padalka, S.I.Vakula //Zhurn.
Tekh. Fiz. 1978, v.48, N2, p.377. (Rus.).
6. A.B.Balakov, E.A.Konshina //Optiko-mekhanich.
promyshlennost. 1982, v.9, N52 (Rus.).
7. A.S.Bakai, V.E.Strel’nitskij Structural and physi-
cal properties of carbon condensates deposited by
condensing high speed particles: review. M.: TsNI-
Iatominform, 1984 (Rus.).
8. J.Robertson //Advances in Physics. 1986, v.35, N4,
p. 317.
9. Hsiao-chu Tsai, D.V.Body //J. Vac. Sci. and Tech-
nol. 1987, v.А5, N6, p.3287.
10. C.V.Deshpanday, R.F.Bunshah //J. Vac. Sci. and
Technol. 1989, v.А7, N3, p.2294.
11. L.P.Anderson, S.Berg, H.Norstrem et al. //Thin Sol-
id Films. 1979, v.63, p.155.
12. S.M.Ojha, H.Norstrem, D.Gulluch //Thin Solid
Films. 1979, v.60, N2, p.213.
13. S.Ojha, L.Holland //Thin Solid Fillms. 1977, N40,
p.31.
14. E.I.Zorin, V.V.Suhorukov, D.I.Tetelbaum //Zhur-
nal Tekh. Fiz., 1980, v.50, N1, p.175 (Rus.).
15. L.Holland, S.Ojha //Thin Solid Films. 1976, N38,
p.17.
16. A.B.Balakov, E.A.Balakov //Zh. T. F, 1982, v.52,
N4, p.810 (Rus.).
17. John C.Angus, F.Jansen //J. Vac. Sci. and Technol.
1988, v.А6, N3, p.1778.
18. E.H.A.Dekempeneer, R.Jansen //J. Smeets, Thin
Solid Films. 1992, v.217, N1-2, p.56.
19. M.Okada, T.Kono, K.Tanaka et al. //Surface and
Coat. Technol. 1991, v.47, N1-3, p.233.
20. L.Martinu, A.Raveh, A.Dominque et al. //Thin Sol-
id Films. 1992, v.208, N1, p.42.
21. B.Dischler, A.Bubenzer, P.Coidl //Appl. Phys. Lett.
1983, v.42, N8, p.636.
22. C.J.Robinson, R.N.Payne, A.E.Bell //J. Appl. Phys.
1988, v.64, N9, p.4646.
23. T.J.Moravec //J. Vac. Sci. and Technol. 1982, v.20,
N3, p. 338.
24. A.M.Durand //Vide couches minces. 1991, v.47,
N259, p.327.
25. V.M.Golyanov, L.E.Evsin, M.I.Mikheeva //Pis’ma
v ZhETF, 1973, v.18, N9, p.569 (Rus.).
26. Z.Mazircovic, R.Roy //Carbon. 1976, N14, p.329.
27. C.Weissmantel //Proc. of the 9th Int. Vac. Congres.
And 5th Int. Conf. Surface, Madrid, Spain, 1983, p.
299.
28. N.L.Ivanova, V.M.Polyakov, D.I.Dolgiyю //Zhur-
nal Prikl. Spektroskopii, 1984, v.41, N1, p.134
(Rus.).
29. Ch.Wyone, R.Gillet, L.Lombard //Thin Solid Films.
1984, v.122, N3, p.203.
30. N.Savvides, B.Window //J. Vac. Sci. And Technol.
1985, v.A3, N6, p.2386.
31. Nakoto Kitabatake, Kiyotaka Wasa //J. Vac. Sci-
ence and Technology. 1988, v.A6, N3, p.1793.
32. V.Amornkitbamrung, N.Sattisiri //Surface and
Coat. Technol. 1991, v.47, N1-3, p.533.
33. A.Singh, P.Lavigne //Surface and Coat. Technol.
1991, v.47, N(1-3), p.188.
34. A.Antilla, J.Koskinen, M.Bister, J.Hirvonen //Thin
Solid Films. 1986, v.136, N1, p.129.
35. Y.Lifshitz, G.D.Lempert, S.Rotter et al. //Diamond
and Related Materials. 1993, N2, p.285.
36. J.Koskinen, H.-P.Hirvonen, A.Antilla //Appl. Phys.
Lett. 1985, v.47, N9, p. 941.
37. Y.Lifshitz, S.R.Kasi, J.W.Rabalais //Phys. Rev.
Lett. 1989, v.62, N11, p.1290.
38. Y.Lifshitz, S.R.Kasi, J.W.Rabalais //Phys. Rev.
1990, v.41 B, N5, p. 10468.
39. V.M.Puzikov, A.V.Semenov //Surface and Coat.
Technol. 1991, N47 (1-3), p.445.
40. J.Robertson //Diamond and Related Materials.
1994, N3, p.361.
41. T.Sato, S.Furuno, S.Iguchi et al. //Jpn. J. Appl.
Phys. 1987, v.26, p.1487.
42. T.Sato, S.Furuno, S.Iguchi, H.Hanabusa //Appl.
Phys. 1988, NA45, p.355.
43. S.S.Wagal, E.M.Juengerman, C.B.Colllins //Appl.
Phys. Lett. 1988, N53, p.187.
44. J.Krishnaswamy, A.Rengan, J.Narayan et al. //Ap-
pl. Phys. Lett. 1989, N54, p.2455.
45. C.B.Collins, F.Davanloo, E.M.Juengerman et al.
//Appl. Phys. Lett. 1989, v.54, p.216.
46. F.Davanloo, E.M.Juengerman, D.R.Janger et al. //J.
Appl. Phys. 1990, N66, p.2081.
132
47. C.B.Collins, F.Davanloo, E.M.Juengerman et al.
//Surface and Coatings Technology. 1991, N47,
p.244.
48. B.F.Coll, D.M.Sanders //Surface and Coatings
Technology, 1996, N81, p.42–51.
49. A.S.J.Gilmour and D.L.Lockwood //Proc. IEEE,
1972, N60, p.977.
50. A.I.Maslov, G.K.Dmitriyev, Y.D.Chistyakov //Pri-
bory Tekhnika Experimenta, 1985, N3, p.146–149.
(Rus.).
51. P.Siemroth, T.Schulke, T.Witke //Surf. and Coat-
ings Technology. 1994, N68-69, p.314–319.
52. A.Anders //Surf. And Coat. Techn., 1999, N1120-
121, p.319.
53. I.I.Aksenov et al. //USSR Authors’ Sertificat
No.1040631,24.06.1980.(Rus.): US Patent No.
4551221, Nov. 5.1985.
54. I.I.Aksenov, V.G.Padalka, V.M.Khoroshikh.
//Fizika Plazmy. 1979, v.5, N3,p.607–612.
55. M.Keidar, I.Beilis, R.L.Boxman, S.Goldsmith.
//12th International Symp. on Plasma Chemistry,
Aug.1995, Minneapolis, Minnesota, USA. Proc.,
v.3, p.1367.
56. R.L.Boxman and S.Goldsmith //Surface and Coat.
Tech. 1992, N52, p.39–50.
57. R.L.Boxman //Proc. Of the XIXth ISDEIV, Xi’an,
China, Sept.,2000, N1-8.
58. I.I.Aksenov, V.A.Belous, V.G.Padalka USSR Au-
thors’ Certificate No. 605425, 1978 (Rus.).
59. I.I.Aksenov et al. //Prib. Tekhn. Ehksp. 1978, N5,
p.236 (Rus.).
60. I.I.Aksenov et al. //Sov. Phys. Tech. Phys. 1980,
N25, p.1164.
61. A.Anders //Surf. and Coat. Thechn. 1999, N120-
121, p.319.
62. A.Anders et al. //Proc. of the XIXth ISDEIV, Xi’an,
China, Sept. 2000, p.541.
63. I.I. Aksenov, D.Yu. Zaleskij, V.E. Strel’nitskij //1-
st Int. Congr. on Radiation Physics, High Current
Electronics and Modification of Materials, Sept.
2000, Tomsk, Russia. Proceedings, v.3, p.130–138.
64. P.J.Martin, R.P.Netterfield, T.J.Kinder //US Patent
No. 5,433,836. July 18,1995.
65. D.M.Sanders, S.U.Falabella //U.S. Patent
N5,282,944, Febr. 1, 1994.
66. I.I.Aksenov //4th Int. Symp. “Vacuum Technologies
and Equipment”, Kharkov, Ukraine, April 23-27,
2001. Procedings, 139–144.
67. V.I.Gorokhovsky //U. S. Patent N5,435,900, 1995.
68. S.Falabella, D.M.Sanders //U.S. Patent
N5,279,723,, 1994.
69. R.P.Welty //U.S. Patent N5,269,898, 1993.
70. R.P.Welty //U.S. Patent N5,997,705, 1999.
71. R.P.Welty //U.S. Patent No. 5,840,163, 1998.
72. V.I.Gorokhovsky, R.B.Bhattacharya, D.G.Bhat .
Surf. and Coat. Thechn., 140 (2001) 82-92.
73. I.I.Aksenov, V.A.Belous, V.V.Vasil’ev,
Yu.Ya.Vol-kov, V.E.Strel’nitskij //Diamond and
Related Materials. 1999, N8, p.468.
74. I.I.Aksenov, V.A.Belous, V.M.Khoroshikh //Proc.
of the XVIIth ISDEIV, Berkeley, USA, July 1996,
p.895.
75. I.I.Aksenov, V.M.Khoroshikh, N.S.Lomino,
V.D.Ovcharenco, Yu.A.Zadneprovsky //IEEE
Trans. on Plasma Sci. 1999, v.27, N4, p.1026.
76. I.I.Aksenov //Proc. “4th Int. Symp. Vac. Tech. and
Equip.” Kharkov, Ukr., 2001, p.139–145.
77. I.Aksenov et al. US Patent N4,551,221, Nov. 5,
1985.
78. I.I.Aksenov, V.E.Strel’nitskij //Surface and Coat-
ings Tecnology. 1991, N47, p.98.
79. И.И.Аксёнов, С.И.Вакула, В.Г.Падалка, В.М.-
Хороших, В.Е.Стрельницкий //ЖТФ, 1980, т.50
с.2000.
80. В.Е.Стрельницкий, В.Г.Падалка, С.И.Вакула.
//ЖТФ, 1978, т.48, с.377.
81. И.И.Аксенов, С.И.Вакула, В.Г.Падалка,
В.Е.Стрельницкий, В.А.Белоус //Письма в
ЖТФ. 1978, т.22, с.1356.
82. С.И.Вакула, В.Г.Падалка, В.Е.Стрельницкий,
А.И.Усоскин //Сверхтвердые материалы, 1980,
№1, с.18.
83. Н.Н.Матюшенко, В.А.Гусев, В.Е.Стрельницкий
//Кристаллография, 1981, т.26, с.484.
84. В.В.Кунченко, Н.Н.Матюшенко, Б.В.Матвиен-
ко, И.Л.Остапенко, В.Е.Стрельницкий //Сверх-
твердые материалы, 1986, N5, p.6.
85. В.Е.Стрельницкий, А.И.Тимошенко, А.А.Гра-
вель, Ю.Б.Новиков //Сверхтвердые материалы,
1986, №6, с.7.
86. С.И.Вакула, В.Г.Падалка, А.И.Тимошенко,
В.Е.Стрельницкий //Сверхтвердые материалы,
1986, №4, с.18.
87. А.С.Бакай, В.Е.Стрельницкий, А.В.Баранов
//Поверхность, 1980, №3, с.92.
88. I.I.Aksenov, V.E.Strel'nitskij //Surface and Coat-
ings Technology, 1991, N47, p.98.
89. Ya.Yu.Zaulichnij, E.A.Zhurakhovskij, V.E.
Strel`nitskij //Diamond and Related Materials,
1992, N1, p.341.
90. I.I.Aksenov, S.I.Vakula, V.E. Strel`nitskij //Dia-
mond and Related Materials, 1993, N2, p.1387.
91. B.A.Galanov, O.N.Grigor`ev, V.I.Trefilov,
V.E.Strel`nitskij //Diamond and Related Materials,
1993, N2, p.869.
92. I.I.Aksenov, V.E.Strel'nitskij //Surface and Coat-
ings Technology, 1991, N47, p.252-256.
93. I.I.Aksenov, M.G.Maksimov, Yu.Ya.Palij and
V.E.Strel’nitskij //Diamond and Related Materials,
1999, N2, p.866.
94. I.I.Aksenov, S.I.Vakula, V.G.Marinin,
V.E.Strel`nitskij, I.L.Ostapenko //Diamond and Re-
lated Materials, 1992, N1, p.549–552.
133
95. В.С.Кирилов, В.И.Коваленко, В.Г.Маринин,
В.П.Подтыкан, Ю.Я.Поляков //Поверхность,
1983, №10, с.148.
96. Г.Н.Картмазов и др. //Вопросы атомной науки и
техники. Серия: «Физика радиационных повре-
ждуний и радиационное материаловедение»,
1998, вып.5, с.71.
97. С.М.Ротнер, В.А.Мокрицкий //Proc. ISTFE,
2001, Kharkov, Ukraine, p.114.
134
E-mail: strelnitskij@kipt.kharkov.ua
криволинейный фильтр
4.3.Эрозионная стойкость
в условиях кавитации
Таблица 2
Триботехнические характеристики пары АПУ – ШХ15. f – коэффициент трения; I – износ, V = 0,8 м/сек, нагрузка L = 15 Н, путь скольжения l = 1200 м
|