Исследование адгезионных характеристик силицидных покрытий на молибдене методом склерометрии
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
МАГИСТРА ПРИКЛАДНОЙ ФИЗИКИ
Исследование адгезионных характеристик силицидных покрытий на молибдене методом склерометрии
АННОТАЦИЯ
Эффективность работы многих устройств, например, высокотемпературного оборудования, определяется правильным сопоставлением с одной стороны - общего разрушающего действия окружающей среды при эксплуатации, а с другой стороны - функционального запаса работоспособности, закладываемого материалами, конструкцией и технологией изготовления.
Важнейшими свойствами функциональных защитных покрытий, определяющими их работоспособность, являются адгезия и адгезионная прочность. В большинстве случаев при изучении адгезии объектами исследований являются тонкопленочные покрытия и системы. Для этих объектов разработан ряд достаточно развитых методик, одной из которых является метод царапания или склерометрии. Этот метод является достаточно тонким физико-механическим инструментом, и его применение обычно налагает весьма строгие ограничения на исследуемые материалы.
В работе сделана попытка применить этот метод к изучению толстослойных силицидных покрытий на молибдене.
Установлено, что способ формирования силицидного покрытия существенно влияет на примеси в нем. Наиболее опасным с точки зрения загрязнений является активированное силицирование. Лучшую однородность и качество имеют покрытия, полученные вакуумным отжигом без активаторов.
Метод скретч-тестирования позволяет качественно оценить относительную адгезию силицидных покрытий и уровень допустимых напряжений в нем. Анализ сигналов акустической эмиссии позволяет оценивать уровень деградации силицидного покрытия и потери защитных функций.
Установлено, что наилучшие механические характеристики имеет силицидное покрытие, полученное двухстадийной обработкой через низшие фазы.
АНОТАЦІЯ
Ефективність роботи багатьох пристроїв, наприклад, високотемператур-ного обладнання, визначається правильним зіставленням з одного боку - загального руйнівної дії навколишнього середовища при експлуатації, а з іншого боку - функціонального запасу працездатності, що закладається матеріалами, конструкцією і технологією виготовлення.
Найважливішими властивостями функціональних захисних покриттів, що визначають їхню працездатність, є адгезія та адгезійна міцність. В більшості випадків при вивченні адгезії обєктами досліджень є тонкоплівкові покриття і системи. Для цих обєктів розроблено низку належно розвинених методик, однією з яких є метод склерометрії. Цей метод є досить тонким фізико-механічним інструментом, і його застосування зазвичай накладає дуже суворі обмеження на досліджувані матеріали.
У роботі зроблено спробу застосувати цей метод до вивчення товсто- шарових силіцидних покриттів на молібдені.
Встановлено, що спосіб формування силіцидного покриття суттєво впливає на домішки в ньому. Найнебезпечним з точки зору забруднень є активоване силіциювання. Кращу однорідність та якість мають покриття, які отримані вакуумним відпалом без активаторів.
Метод скретч-тестування дозволяє якісно оцінити відносну адгезію силіцидних покриттів і рівень прийнятних напружень в ньому. Аналіз сигналів акустичної емісії дозволяє оцінювати рівень деградації силіцидних покриттів і втрати захисних функцій.
Встановлено, що найкращі механічні характеристики має силіцидне покриття, що отримане шляхом двохстадійної обробки через нижчі фази.
SUMMARY
performance of many devices, such as high-temperature equipment, is determined by comparing the right on one side - the destructive action of the general environment during operation, and on the other side - the functional reserve capacity for work, pledged materials, construction and manufacturing technology.most important functional properties of protective coatings determinant of their performance, are adhesion and adhesion strength. In most cases, the objects of adhesion research are the thin-film coatings and systems. There are many well-developed techniques for these objects. The method of scratching is one of this technique. This method is quite subtle physical and mechanical tool and its application usually imposes very strict limitations on test materials.this paper we attempt to apply this method to the study thick-film silicide coatings on molybdenum.is found that forming silicide coating method is substantially influenced by impurities in it. The most dangerous from the standpoint of pollution is activated siliconizing. Better homogeneity coverage and quality are obtained by vacuum annealing without activators.method of scratch-test provides a qualitative assess the relative adhesion of silicide coatings and the level of allowable stresses in it. Analysis of acoustic emission signals allows to evaluate the level of degradation of the silicide coatings and loss of protective functions.is established that the best mechanical properties has silicate coating obtained through the lower two-stage processing phase.
СОДЕРЖАНИЕ
адгезия молибден акустическая эмиссия силицидный
Введение
1. Литературный обзор
1.1 Адгезия и методы ее измерения
.2 Основные свойства силицидов молибдена и защитных покрытий на их основе
1.3 Метод акустической эмиссии и его применение для изучения разрушения покрытий и материалов
.3.1 Явление АЭ: возникновение, характер, сигналы
.3.2 Физическая сущность, источники и особенности метода акустической эмиссии
.3.3 Акустическая эмиссия при образовании и росте трещин
. Экспериментальная часть
2.1 Технологии получения образцов молибдена с силицидными покрытиями
.2 Исследовательские методики
2.3 Результаты исследований и их анализ
Выводы
Список использованных литературных источников
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Эффективность работы многих устройств определяется правильным сопоставлением с одной стороны - общего разрушающего действия окружающей среды при эксплуатации, а с другой стороны - функцион