Структурно-концентраційні зміни в тонкоплівковій системі Cr/Cu/ni при лазерній обробці
Градієнтні характеристики термічної обробки лазерним опроміненням в широкому інтервалі енергій імпульсів. Особливості термоіндукованого формування структури поверхні плівкової системи хром/мідь/нікель при імпульсно-періодичному лазерному опроміненні.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 11.08.2014 |
Размер файла | 23,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Вступ
Актуальність теми. Подальший розвиток багатьох галузей мікроприладобудування визначається широким використанням багатошарових металевих плівкових систем, одержаних конденсацією у вакуумі. Стабільність роботи плівкових елементів мікроприладів значною мірою залежить від імовірності розвитку дифузійних процесів в умовах термічної дії різної природи. Особливості механізму і кінетики термоіндукованого масопереносу компонентів багатошарових металевих плівкових систем при цьому обумовлені малими товщинами шарів, високим ступенем дефектності структури, розвинутою міжзеренною поверхнею, суттєвими концентраційними та фазовими неоднорідностями.
У багатьох сучасних технологіях обробки металевих матеріалів використовується лазерне опромінення. Можливість локально впливати на ділянки поверхні розміром в субмікронному діапазоні і таким чином досягати потрібних властивостей, висока швидкість нагрівання та мобільність у керуванні лазерним променем роблять методи лазерної обробки матеріалів все більше затребуваними. Технологічні операції виготовлення металевих плівкових елементів в сучасних технологіях мікроприладобудування включають, як правило, не тільки традиційну термічну, але і лазерну обробку. Однак, поряд з очевидними перевагами використання лазерного опромінення, такий потужній вид обробки матеріалів може супроводжуватися низкою небажаних наслідків: інтенсивним розвитком дифузійних процесів та зміною параметрів мікроприладів.
Використання лазерного нагріву забезпечує також можливість покращення фізичних властивостей металевих плівкових композицій шляхом модифікації приповерхневих областей без зміни характеристик в об'ємі матеріалу. Однак, і в цьому випадку можливий розвиток дифузійних процесів, які обумовлюють зміни структури, хімічного та фазового складу поверхневих шарів багатокомпонентних матеріалів і також можуть призводити до зміни параметрів мікроприладів.
Кількість робіт, опублікованих за останні 10 років в галузі плівкового металознавства, присвячених дифузійному масопереносу, досить значна. Проте перевага в цих роботах надається вивченню дифузійних процесів при термічному відпалі (у вакуумі або в інших середовищах). Щодо досліджень масопереносу, формування структурно-концентраційних неоднорідностей при лазерній обробці тонких металевих плівок, то обсяг таких досліджень обмежений.
Отже, враховуючи, що вивчення закономірностей утворення фізичної, хімічної та структурної неоднорідності будови матеріалів, змін структури металів та сплавів під дією потоків частинок або енергії високої густини, механізмів та кінетики фазових перетворень при термічній та комбінованій обробках металів і сплавів є визначеними завданнями металознавства та термічної обробки металів як галузі науки, можна стверджувати, що дослідження закономірностей дифузійних процесів у багатошарових металевих плівкових системах при лазерній обробці є актуальним завданням як з наукової, так і з практичної точок зору.
Мета роботи полягає у встановленні закономірностей формування структурно-концентраційних неоднорідностей та дифузійного масопереносу компонентів в тонкоплівковій системі Cr/Cu/Ni при термічній обробці імпульсно-періодичним лазерним опроміненням в широкому інтервалі значень енергії імпульсів, кількості діючих імпульсів та тривалості обробки.
Для досягнення мети роботи були поставлені наступні наукові завдання дослідження:
- Моделювання та визначення градієнтних характеристик термічної обробки лазерним опроміненням в широкому інтервалі енергій імпульсів (0,050,256 Дж), кількості діючих імпульсів (12160) та тривалості імпульсів (2,033,87 мс).
- Встановлення закономірностей масопереносу компонентів в тонкоплівковій системі Cr/Cu/Ni при термічній обробці імпульсно-періодичним лазерним опроміненням, розрахунок параметрів дифузії.
- Вивчення особливостей термоіндукованого формування структури поверхні плівкової системи Cr/Cu/Ni при імпульсно-періодичному лазерному опроміненні.
1. Вплив лазерної обробки на структуру та властивості металічних поверхонь тонких плівок
Проаналізовано літературні дані щодо теми дисертації та обґрунтовано основні напрямки досліджень. розглянуто основні фізичні процеси, що відбуваються при взаємодії лазерного опромінення з поверхнею матеріалу, який обробляється, наведено результати експериментальних досліджень металевих плівкових систем після лазерного впливу. Проаналізовано можливості лазерного поверхневого легування шляхом нанесення тонких плівок на металеві підкладки, висвітлені деякі проблеми тонкоплівкового металознавства при використанні лазерної обробки в мікроприладобудуванні. Показано принципову важливість визначення кількісних параметрів масопереносу для різних режимів лазерного опромінення багатошарових металевих плівкових структур.
2. Матеріали та методика експерименту
Містить характеристику об'єктів дослідження, технології та режимів лазерної обробки, а також експериментальної апаратури і методик дослідження.
Система Cr/Cu/Ni, яка досліджувалась в роботі, отримана шляхом послідовного осадження металевих шарів товщиною по 100 нм на підкладку з ситалу марки СТ-50-1 (температура підкладки 293 К) в одному вакуумному циклі (Р = 10-4 Па). Мідь напилялась резистивним методом, хром і нікель - електронно-променевим. Товщина шарів контролювалась методом багатопроменевої інтерференції (чутливість методу 20 нм).
Імпульсно-періодична лазерна обробка зразків проводилась на установці "Квант-12" в камері з захисним середовищем аргону (YAG:Nd-лазер з довжиною хвилі =1,06 мкм та гаусовим просторовим розподілом інтенсивності в пучку радіусом 0,5 мм) в широкому інтервалі енергій імпульсів, кількості імпульсів та тривалості обробки (табл. 1).
При імпульсно-періодичному лазерному опроміненні в режимі сканування зсув лазерного променя уздовж площини плівкової системи складав 1,0-3,3 мкм за один імпульс.
Таблиця 1. Режими імпульсно-періодичного лазерного опромінення
Параметри лазерного опромінення |
|||||
Номер режиму |
Енергія імпульсу, Е, Дж0,001Дж |
тривалість імпульсу, ф, мс0,01 мс |
густина потужності, q·104, Вт/см2 |
Кількість імпульсів, N, одиниць |
|
1 |
0,344 |
3,87 |
1,1 |
1-80 |
|
2 |
0,256 |
3,51 |
0,9 |
1-80 |
|
3 |
0,196 |
3,21 |
0,8 |
1-360 |
|
4 |
0,132 |
2,82 |
0,6 |
1-1320 |
|
5 |
0,099 |
2,56 |
0,5 |
1-2160 |
|
6 |
0,05 |
2,03 |
0,3 |
1-2160 |
Для вивчення дифузійних процесів в багатошаровій металевій плівковій структурі використано метод електронної оже-спектроскопії, який завдяки високій чутливості не вимагає великої кількості матеріалу для проведення аналізу і дозволяє визначити як пошаровий розподіл компонентів, так і кінетику накопичення дифузантів на зовнішній поверхні. В даній роботі використано серійний растровий електронний оже-спектрометр JAMP-10S (фірма JEOL, Японія), що дозволило також здійснити структурні дослідження методом растрової електронної мікроскопії.
Дослідження методом дифракції повільних електронів проведені на електронографі, розробленому у відділі атомної структури та динаміки поверхні Інституту металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України.
3. Моделювання та визначення градієнтних характеристик термічної обробки лазерним опроміненням
Наводяться результати розрахунків для різних значень тривалості лазерного імпульсу та енергії імпульсу Е.
Визначення температури нагріву плівкової структури Cr/Cu/ni при лазерній обробці проведено за рівнянням для поверхневого джерела тепла гаусівської форми, що діє протягом часу t:
, (1)
Е - енергія імпульсу; rг - радіус гаусової плями (0,5 мм); R - коефіцієнт відбиття опромінення від поверхні нікелю; с - теплоємність ситалу; - густина ситалу; ac та апл - коефіцієнти температуропровідності ситалу і плівкової структури, відповідно; - тривалість імпульсу,
t - часовий інтервал дії імпульсу (, n=1…10).
Теплофізичні характеристики (с, а та ) і коефіцієнт відбиття опромінення (R), які входять до рівняння (1), складним чином залежать від температури і наявності поверхневих оксидних шарів. Для врахування цієї залежності використано нетрадиційний підхід: значення теплофізичних характеристик і коефіцієнта відбиття лазерного опромінення визначені безпосередньо з експерименту по вимірюванню радіусу оплавленої зони при різних значеннях енергії імпульсу.
Розраховане значення коефіцієнту температуропровідності тришарової структури складає (0,366 см2/с).
Визначено також радіально-просторові розподіли температури для значень енергії імпульсів 0,050,256 Дж та тривалості термічної обробки лазерним опроміненням 2,810-43,9510-3 с. При цьому максимальні значення температури нагріву плівкової системи Cr/Cu/ni в епіцентрі зони лазерної обробки складають 1114 к, 1250 К, 1300 К для енергій 0,132 Дж, 0,196 Дж, 0,256 Дж, відповідно. Оцінка похибки при визначенні температури дає величину 15 %.
Співставлення одержаних результатів з температурами плавлення нікелю (1726 К), міді (1356 К), хрому (2173 К) свідчить, що термічна обробка лазерним опроміненням має характер високоекстремального впливу - "термоудару", який при певних енергетичних режимах обробки забезпечує перехід мікрооб'ємів більш легкоплавкого матеріалу (в даному випадку - міді) в рідкий стан з наступним загартуванням. При такій обробці формуються вельми неоднорідні структурно-концентраційні розподіли, термодинамічно нерівноважні, але кінетично стійкі стани; останнє є фактором, який визначає стабільність в подальшій експлуатації елементів мікроприладів, що були піддані такому особливому виду термічної обробки.
Максимальна швидкість нагріву та охолодження плівкової структури в процесі лазерної обробки 3·106 К/с та 1·106 К/с відповідно. Найбільші температурні градієнти, які виникають в плівковій структурі, направлені нормально до поверхні і досягають значень 2,5·105 К/см, тоді як температурні градієнти вздовж площини плівкової структури виявляються на порядок меншими (1,4·104 К/см).
Згідно проведеним розрахункам величина густини дислокацій в приповерхневому шарі в початковий період часу на стадії нагріву дорівнює ~7•109 см-2, ступінь деформації ~10-2 і швидкість деформації с-1. Таким чином, особливістю лазерної обробки є висока швидкість пластичної деформації при малому її ступеню; значні температурні градієнти призводять до генерації нерівноважних дефектів.
4. Вплив лазерного нагріву на концентраційні зміни в тонКоплівковій структурі Cr/Cu/ni
Представлено закономірності масопереносу компонентів при термічній обробці імпульсно-періодичним лазерним опроміненням, розрахунки коефіцієнтів дифузії за експериментальними даними.
Встановлено, що особливу роль в дифузійному масопереносі атомів міді та хрому при термічній обробці лазерним опроміненням тонкоплівкової системи Cr/Cu/Ni відіграє зовнішня поверхня шару нікелю: поверхня термодинамічно обумовлює направлений масоперенос компонентів в об'ємі тонкоплівкової системи і є стоковою для дифундуючих елементів - міді та хрому.
Швидкість протікання дифузійних процесів в тонкоплівковій структурі Cr/Cu/Ni має пороговий характер: при енергії лазерних імпульсів Е=0,1320,196 Дж (4,9103 7,5103 Вт/см2) на стоковій поверхні нікелю переважно накопичуються атоми міді, а при Е>Еп=0,196 Дж прискорюється дифузія до поверхні нікелю атомів хрому.
Ефект підвищеної дифузійної рухливості атомів хрому порівняно з дифузійною рухливістю атомів міді спостерігається при збільшенні енергії імпульсів над пороговим значенням Еп=0,196 Дж, при якому температура нагріву плівкової системи за оцінками близька до температури плавлення міді.
При ЕЕп відбувається перехід мікрооб'ємів матеріалу в шарі міді в рідкий стан, що призводить до розвитку прискореного масопереносу в системі "рідка фаза - тверда фаза", а саме прискорення дифузії атомів хрому і відповідного збільшення концентрації хрому на поверхні шару нікелю.
Співвідношення значень поверхневих концентрацій атомів міді та хрому залежить також і від кількості імпульсів при даному значенні енергії. Чим більше енергія, тим менша кількість імпульсів (N) забезпечує ефект підвищеної дифузійної рухливості атомів хрому порівняно з дифузійною рухливістю атомів міді (при Е = 0,196 Дж - N = 200, при Е= 0,226 Дж - N = 100, при Е= 0,256 Дж - N = 5).
За даними пошарового оже-спектрального аналізу системи Cr/Cu/ni при лазерному опроміненні з енергіями імпульсу в інтервалі 0,132-0,256 Дж спостерігаються наступні закономірності масопереносу. При всіх енергетичних режимах атоми хрому дифундують до поверхневого шару, при цьому контролюючим фактором є утворення оксиду хрому на зовнішній поверхні шару нікелю. Концентрація міді в поверхневому шарі дорівнює 15 ат.% і практично не залежить від енергії лазерного імпульсу. Концентрація міді в об'ємі плівкової системи із збільшенням енергії імпульсу зростає до 36 ат.%. Нікель більш рівномірно розподіляється по товщині плівкової структури, при збільшенні енергії імпульсу нікель дифундує в напрямку підкладинки.
Таким чином, при лазерному опроміненні формуються вельми неоднорідні концентраційні розподіли, наявність градієнтів концентрацій дифундуючих елементів протягом обробки зберігається (концентраційна однорідність в об'ємі тонкоплівкової системи не досягається).
Для визначення кількісних параметрів масопереносу за даними електронної оже-спектроскопії використано метод поверхневого накопичення, який не вимагає пошарового аналізу. Розраховані значення коефіцієнтів дифузії D для міді та хрому і "довжини дифузійного шляху" для лазерних імпульсів з енергією в діапазоні 0,99 0,256 Дж. Коефіцієнти дифузії міді в нікель визначені також за формулою Ареніуса в інтервалі розрахованих значень температур нагріву плівкової системи при лазерній обробці з даною енергією імпульсу. При цьому використані значення енергії активації дифузії Еа=1,5 еВ та D0=10-3 cм2/c з літературних джерел.
Характер одержаних залежностей та суттєво відрізняється. Коефіцієнти дифузії міді та хрому, розраховані за експериментальними даними електронної оже-спектроскопії, в діапазоні 10-910-10 см2/с експоненціально залежать від енергії лазерних імпульсів. Розрахунок за формулою Ареніуса, тобто при умові, що діє тільки температурний фактор, але без врахування впливу нерівноважних дефектів свідчить про лінійну залежність коефіцієнтів дифузії від енергії опромінення. Підвищення дифузійної рухливості атомів міді та хрому при лазерній обробці у порівнянні з традиційною термічною обробкою є наслідком прискореного лазерно-стимульованого масопереносу, обумовленого генерацією високої концентрації нерівноважних дефектів в зоні такого високоекстремального впливу.
Низька енергія активації точкових дефектів в процесі високоенергетичної обробки (для Ni (100) і Ni (111) - 0,3 і 0,25 еВ, відповідно), розрахована за даними методу дифракції повільних електронів, підтверджує даний висновок.
5. Формування впорядкованих структур рельєфу поверхні тонкоплівкової системи Cr/Cu/ni при імпульсно-періодичному лазерному опроміненні
Показано, що під дією імпульсно-періодичного лазерного опромінення в результаті твердофазних реакцій відбуваються суттєві зміни структури поверхні тонкоплівкової системи Cr/Cu/Ni в зоні впливу (рис. 7). При цьому спостерігається формування структур різних масштабних рівнів: зеренної з розмірами зерен в діапазоні 100500 мкм та структури, що складається з евтектичних колоній частинок Cr(Ni) з розміром елементів у субмікронному діапазоні.
Діаграма фазових рівноваг бінарної системи Ni-Cr має точку евтектики при Т=1618 К, яка відповідає існуванню трьох фаз: рідини і двох твердих розчинів Ni(Cr) та Cr(Ni). Особливість утворення евтектичної структури при лазерному опроміненні полягає в тому, що процес відбувається не в результаті кристалізації з рідкого стану при охолодженні розплаву, а при нагріві тонкоплівкової структури, в якій два компоненти (хром на нікель) спочатку розділені шаром міді.
В результаті переважної дифузії атомів хрому крізь шари міді і нікелю до поверхні системи Cr/Cu/Ni в процесі лазерної імпульсно-періодичної обробки формується евтектична структура Cr-46 % Ni (що відповідає діаграмі фазових рівноваг та підтверджується даними електронної оже-спектроскопії) з радіусом частинок ведучої фази Cr(Ni) порядку товщини плівкової системи (0,3 мкм). Евтектичні колонії частинок Cr(Ni) в безперервній фазі Ni(Cr) утворюють структури на поверхні у вигляді періодично розташованих концентричних дуг (з радіусом кривизни від 10 мкм до 80 мкм) і перемичок між дугами, які орієнтовані вздовж напрямку градієнта температури, їх розмір збільшується до 2-5 мкм, відстань між частинками складає 1-3 мкм.
Такі особливості є характерними для випадку формування евтектичних структур за рахунок гвинтових дислокацій на поверхні плівок Cr/Ni в роботах проф. Белоуса М.В. та проф. Попова В.І.
Лазерна обробка тонкоплівкової структури Cr/Cu/Ni в режимі сканування, що не викликає плавлення, також призводить до формування евтектичної структури (з переважною орієнтацією елементів структури уздовж напрямку сканування).
Застосування режиму сканування при термічній обробці лазерним опроміненням дозволяє керовано впливати на формування структури поверхні системи Cr/Cu/ni: одночасним зменшенням енергії лазерного імпульсу (від 0,05 Дж до 0,256 Дж) та швидкості сканування (від 1,0 до 3,3 мс) досягається збільшення розміру зерен в широкому діапазоні величин (100-500 мкм); зростання в твердій фазі розміру зерен в напрямку сканування відбувається із високою швидкістю - порядку 10-5 м/с. Процес росту зерен з високою швидкістю, що спостерігається, подібний до процесу динамічної рекристалізації.
Ефект спостерігається за умови (v - швидкість сканування; - частота проходження імпульсів (10 Гц), D - діаметр гаусової плями), тобто для випадку коли відстань між епіцентрами сусідніх зон лазерної обробки ?l1 мкм значно менша за радіус сфокусованої плями і область дії наступного імпульсу попадає в основному вже на опромінену поверхню.
Висновки
градієнтний термоіндукований плівковий лазерний
Із застосуванням методів електронної оже-спектроскопії, растрової електронної мікроскопії, дифракції повільних електронів досліджено вплив термічної обробки імпульсно-періодичним лазерним опроміненням (з довжиною хвилі =1,06 мкм та гаусовим просторовим розподілом інтенсивності в промені радіусом 0,5 мм) в широкому інтервалі енергій імпульсів (0,050,256 Дж), кількості імпульсів (12160) та тривалості обробки (2,033,87 мс) на закономірності формування структурно-концентраційних неоднорідностей та дифузійного масопереносу компонентів в тонкоплівковій системі Cr/Cu/Ni.
Основні наукові і практичні результати, отримані в роботі, полягають у наступному:
При моделюванні і визначенні градієнтних характеристик термічної обробки лазерним опроміненням тонкоплівкової системи Cr/Cu/Ni встановлено зміну температури нагріву (900-1300 К) в зоні опромінення при різних часових інтервалах дії імпульсу для значень енергії імпульсів 0,050,256 Дж, радіально-просторовий розподіл температури для даного значення енергії та тривалості імпульсів 2,810-43,9510-3 с, максимальну температуру нагріву в епіцентрі зони лазерного опромінення (1300 К), коефіцієнт температуропровідності тришарової структури (0,366 см2/с); максимальну швидкість нагріву та охолодження (відповідно 3·106 К/с та 1·106 К/с), максимальний температурний градієнт в напрямку, перпендикулярному до поверхні (2,5·105 К/см), максимальний температурний градієнт в напрямку уздовж площини плівкової структури (1,4·104 К/см).
Термічна обробка лазерним опроміненням має характер високоекстремального впливу - "термоудару", що при певних режимах обробки (ЕЕп) забезпечує перехід мікрооб'ємів матеріалу в рідкий стан, розвиток прискореного масопереносу в системі "рідка фаза - тверда фаза", загартування. При такій обробці формуються вельми неоднорідні структурно-концентраційні розподіли, термодинамічно нерівноважні, але кінетично стійкі стани; останнє є фактором, який визначає стабільність в подальшій експлуатації елементів мікроприладів, що були піддані такому особливому виду термічної обробки.
Встановлено, що особливу роль в дифузійному масопереносі атомів міді та хрому при термічній обробці лазерним опроміненням тонкоплівкової системи Cr/Cu/Ni відіграє зовнішня поверхня шару нікелю: поверхня термодинамічно обумовлює направлений масоперенос компонентів в об'ємі тонкоплівкової системи і є стоковою для дифундуючих елементів - міді та хрому, при цьому контролюючим фактором є утворення оксиду хрому на зовнішній поверхні шару нікелю; наявність градієнтів концентрацій дифундуючих елементів протягом термічної обробки лазерним опроміненням зберігається (концентраційна однорідність в об'ємі тонкоплівкової системи не досягається).
Показано, що швидкість руху компонентів системи Cr/Cu/Ni до зовнішньої поверхні при лазерній обробці визначається енергією опромінення та кількістю діючих імпульсів. До певного порогового значення енергії лазерних імпульсів Еп=0,196 Дж на стоковій поверхні нікелю переважно накопичуються атоми міді. При ЕЕп виявлено ефект підвищеної дифузійної рухливості атомів хрому порівняно з дифузійною рухливістю атомів міді: збільшення енергії імпульсів над пороговим значенням ЕЕп забезпечує переважний масоперенос до зовнішньої поверхні шару нікелю атомів хрому. При цьому чим більше енергія, тим менша кількість імпульсів (N) при даному значенні енергії імпульсів забезпечує ефект (при Е = 0,196 Дж - N = 200, при Е= 0,226 Дж - N = 100, при Е= 0,256 Дж - N = 5).
Розрахунок коефіцієнтів дифузії компонентів системи Cr/Cu/Ni з використанням даних щодо енергії і тривалості лазерного імпульсу, радіусу гаусової плями в зоні дії, оптичних і теплофізичних характеристик (при визначенні температури нагріву), але без врахування впливу нерівноважних дефектів, свідчить про лінійну залежність коефіцієнтів дифузії від енергії лазерного опромінення. Коефіцієнти дифузії хрому та міді розраховані з використанням методу "поверхневого накопичення" за результатами електронної оже-спектроскопії в діапазоні 10-910-10 см2/с експоненціально залежать від енергії лазерних імпульсів. Підвищення дифузійної рухливості атомів міді та хрому при лазерній обробці у порівнянні з традиційною термічною обробкою є наслідком прискореного лазерно-стимульованого масопереносу, обумовленого генерацією високої концентрації нерівноважних дефектів в зоні такого високоекстремального впливу.
Встановлено, що в результаті термоіндукованих твердофазних реакцій при імпульсно-періодичному лазерному опроміненні тонкоплівкової системи Cr/Cu/Ni відбувається формування структур різних масштабних рівнів: зеренної з розмірами зерен в діапазоні 100500 мкм та структури, що складається з евтектичних колоній частинок Cr-Ni з розміром елементів у субмікронному діапазоні. Лазерно-стимульований масоперенос та формування структури відбувається в умовах знакозмінних температурних градієнтів (~105 К/см), великих значень густини дислокацій (~7·109 см-2), високої швидкості деформації ( 20 с-1) при малому ступеню деформації (~0,01).
Визначено режими керування процесами дифузійного формування структури поверхні; застосування режиму сканування, що не приводить до плавлення, при термічній обробці лазерним опроміненням дозволяє проводити направлену модифікацію поверхні системи Cr/Cu/Ni в зоні обробки: одночасним зменшенням енергії лазерного імпульсу (від 0,05 Дж до 0,256 Дж) та швидкості сканування (від 1,0 до 6,6 мс) досягається збільшення розміру зерен в широкому діапазоні величин (100-500 мкм); зростання розміру зерен з переважною їх орієнтацією в напрямку сканування відбувається в твердій фазі із високою швидкістю - порядку 10-5 м/с.
Одержані результати можуть бути також використані для розробки металознавчих принципів створення дисипативних структур на поверхні металевих елементів мікроприладів при більш низьких, ніж при традиційному термічному відпалі, температурах технологічних процесів їх виготовлення.
Література
1. Vasylyev М.A., Blaschuk A.G., Mashovets N.S., Vilkova N.Yu. LEED study of Ni (100) surface damage caused by Ar+ ion bombardment with low energy and small doses // Vacuum. - 2000. - Vol. 57. - P. 71-80.
2. Нищенко М.М., Васильев М.А., Сидоренко С.И., Волошко С.М., Вилкова Н.Ю. Твердофазные диффузионные взаимодействия в многослойной тонкопленочной системе Cr/Cu/Ni при лазерном импульсном нагреве // Металлофизика и новейшие технологии. - 2001. - Т. 23, №7. - С. 983-996.
3. Нищенко М.М., Васильев М.А., Сидоренко С.И., Волошко С.М., Вилкова Н.Ю. Образование поверхностных периодических микроструктур при лазерном облучении многослойных пленок Cr/Cu/Ni // Металлофизика и новейшие технологии. - 2002. - Т. 24, №2. - С. 203-220.
4. Нищенко М.М., Сидоренко С.И., Волошко С.М., Вилкова Н.Ю. Формирование эвтектической структуры и рост зерна при воздействии на тонкопленочную систему Cr/Cu/Ni сканирующего лазерного излучения // Металлофизика и новейшие технологии. - 2003. - Т. 25, №5. - С. 603-611.
5. Сидоренко С.И., Нищенко М.М., Волошко С.М., Вилкова Н.Ю., Ткачук А.А. Формирование периодических структур при лазерном отжиге тонкопленочной системы Cr/Cu/Ni // Матеріали VIII Міжнародної конференції з фізики і технології тонких плівок. - Івано-Франківськ (Україна), 2001. - С. 163-163.
6. Diffusion and interaction in multylayered thin-films Cu-Ni-Cr system under the laser-pulsed hearting // Proc. Second International Work Shop in Diffusion and Diffusional phase transformation in alloy. - Черкаси (Україна), 2001. - p. 79.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Вибір, обґрунтування технологічного процесу термічної обробки деталі типу шпилька. Коротка характеристика виробу, що піддається термічній обробці. Розрахунок трудомісткості термічної обробки. Техніка безпеки, електробезпеки, протипожежні міри на дільниці.
курсовая работа [70,6 K], добавлен 10.09.2012Розгляд ЕРАН поверхні при обробці деталі "втулка". Склад операцій для її механічної обробки, межопераційні та загальні розміри заготовки. Метод табличного визначення припусків і допусків. Технологічний маршрут обробки ЕРАН поверхні валу з припусками.
контрольная работа [579,3 K], добавлен 20.07.2011Сутність термічної обробки металів, головні параметри цих процесів. Класифікація видів термічної обробки. Температурний режим перетворення та розпаду аустеніту. Призначення та види обробки сталі. Особливості способів охолодження і гартування виробів.
реферат [2,3 M], добавлен 21.10.2013Маршрут обробки деталі "корпус підшипника": назва, ескіз та мета операції, тип обладнання. Методи вибору структури технологічних операцій, критерії оцінки варіантів та допоміжні операції. Послідовність і структура операцій обробки корпусу підшипника.
практическая работа [313,5 K], добавлен 23.07.2011Поняття та структура процесу хімічної і термічної дії на поверхневий шар сталі. Особливості цементації, азотування, ціанування та дифузійної металізації як видів хіміко-технічної обробки, їх недоліки. Значення пластичної деформації поверхні деталі.
реферат [647,4 K], добавлен 21.10.2013Моделювання поверхні каналу двигуна внутрішнього згоряння. Формування каркаса поверхні. Головні вимоги, що пред'являються до геометричної моделі проточної частини каналу ДВЗ. Методика та основні етапи моделювання осьової лінії в системі Solid Works.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 09.10.2011Навантаження, що діють на деталі верхньої частини залізничної колії. Хімічний і структурно-фазовий стан деталей кріплення рейок. Вплив гарячого об’ємного штампування і термічної обробки на структуру кріплень. Аналіз структури костилів залізничної колії.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 07.12.2016Загальна характеристика сталей, технологічний процес виготовлення штампу, режими термічної обробки. Перетворення під час нагрівання, охолодження та загартування. Удосконалення технологічних процесів на основі аналізу фазово-структурних перетворень сталі.
курсовая работа [301,6 K], добавлен 08.11.2010Сутність електроерозійних методів обробки металу, її різновиди; фізичні процеси, що відбуваються при обробці. Відмінні риси та основні, технологічні особливості і достоїнства електрохімічних методів. Технологічні процеси лазерної обробки матеріалів.
контрольная работа [2,0 M], добавлен 15.09.2010Дослідження пластичної деформації, яка відбувається при обробці заготовок різанням під дією прикладених сил в металі поверхневого шару і супроводжується його зміцненням. Аналіз зміни глибини поширення наклепу в залежності від виду механічної обробки.
контрольная работа [540,7 K], добавлен 08.06.2011Процеси термічної обробки сталі: відпал, гартування та відпуск. Технологія відпалу гомогенізації та рекристалізації, гартування сталі. Повний, неповний, ізотермічний та нормалізаційний відпали другого роду. Параметри режиму та різновиди відпуску.
реферат [1,6 M], добавлен 06.03.2011Технічні характеристики компресорної установки. Аналіз технологічності деталі. Вибір та техніко-економічне обґрунтування методу отримання заготовки. Визначення припусків для обробки поверхні аналітичним методом та етапи обробки поверхонь деталі.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 31.10.2013Аналіз виробничої програми, визначення типу та організаційної форми виробництва. Наближені формули для визначення норм часу при обробці поверхні. Вимоги до технологічності форми деталей з метою забезпечення механічної обробки продуктивними методами.
контрольная работа [25,5 K], добавлен 20.07.2011Вид, призначення та характеристики деталі "Корпус", особливості технологічного процесу обробки. Вибір різальних інструментів виходячи із оброблюваного матеріалу та заданих початкових умов. Розрахунок режиму різання деталі "корпус" різними методами.
контрольная работа [553,3 K], добавлен 04.07.2010Виробнича програма термічної ділянки, аналіз умов роботи різального інструменту. Визначення дійсного річного фонду часу роботи устаткування. Порівняння технологічних властивостей швидкорізальних сталей, а також безвольфрамових швидкорізальних сталей.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 06.04.2015Вивчення технології токарної обробки деталі в одиничному та серійному виробництвах. Схема технологічного налагодження обробки зубчастого колеса на одношпиндельному багаторізцевому напівавтоматі. Особливості обробки заготовки при складній конфігурації.
реферат [616,6 K], добавлен 20.08.2011Опис основних елементів та структурна схема системи автоматичного контролю температури середовища. Розрахунок вихідного сигналу ПВП та графік його статичної характеристики в діапазоні зміни технологічного параметра. Установка для градуювання ПВП або САК.
курсовая работа [219,1 K], добавлен 13.12.2013Шляхи підвищення ефективності механічної обробки деталей. Розробка математичної моделі технологічної системи для обробки деталей типу вал як системи масового обслуговування. Аналіз результатів моделювання технологічної системи різної конфігурації.
реферат [48,0 K], добавлен 27.09.2010Вибір методу виготовлення заготовки деталі "Корпус", установлення технологічного маршруту її обробки. Визначення розмірів, допусків, шорсткості поверхонь, виду термічної обробки з метою розробки верстату для фрезерування торцю та розточування отвору.
курсовая работа [475,7 K], добавлен 07.07.2010Особливості конструкції пристроїв для верстатів з ЧПУ. Технологічний аналіз деталі та операції по механічній обробці. Вибір схеми базування деталі і установчих елементів пристрою. Вибір типу та розрахунок основних параметрів приводу затискного механізму.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.07.2013