Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0215U006013, 0110U005740 , Науково-дослідна робота Назва роботи Розробка фізичних основ процесу газофазного синтезу легованих азотом електропровідних наноструктурних алмазних матеріалів Назва етапу роботи Керівник роботи Стрельницький Володимир Євгенійович, Доктор фізико-математичних наук Дата реєстрації 22-01-2015 Організація виконавець Національний науковий центр "Харківський фізико-технічний інститут" НАН України Опис етапу Звіт про НДР: 43с., 20 рис., 6 табл., 26 посилань. Об'єкт дослідження - властивості легованих азотом наноструктурних алмазних покриттів та метод їх газофазного хімічного синтезу. Мета роботи - оптимізація процесу газофазного синтезу легованих азотом електропровідних наноструктурних алмазних матеріалів та узагальнення результатів досліджень по проекту в цілому. Метод дослідження - експериментальне вивчення впливу умов синтезу легованих азотом нанокристалічних алмазних плівок в плазмі тліючого розряду на їх структуру і електропровідність та інші властивості з використанням методу скануючої електронної мікроскопії, оптичної мікроскопії рентгенівської дифрактометрії, Раманівської розсіючої спектроскопії, циклічної вольтамперометрії, автоматичного індентерування й скретч тестування та деяких інших. На основі аналізу й узагальнення отриманих експериментальних результатів визначені основні закономірності в зміні кінетики росту нанокристалічних алмазних плівок, їхньої структури й електропровідності залежно від складу газової фази й температури синтезу в плазмі тліючого розряду постійного струму схрещених Е/Н полях. Ці результати, в сукупності, являють собою фізичні основи для розробки технологій виробництва електропровідних наноструктурних алмазних матеріалів різного функціонального призначення. Дослідження електрохімічних властивостей легованих азотом наноструктурних алмазних покриттів показали можливість і перспективність їхнього застосування у якості електродів для аналітичних приладів при визначенні понад малих концентрацій органічних і неорганічних речовин у водяних розчинах, а також для іншого електрохімічного устаткування. Дослідження механічних характеристик легованих азотом наноструктурних покриттів показало, що вони мають високі значення твердості (від 39 ГПа до 64 ГПа залежно від умов отримання) і наведеного модуля пружності (від 241 ГПа до 359 ГПа) і можуть поєднувати в собі унікальний комплекс фізико-механічних властивостей алмазного матеріалу з електропровідністю. Випробування легованих азотом наноструктурних покриттів на дослідницьких зразках з карбіду кремнію показало, що їх адгезійна міцність може мати значення до 43 Н, а коефіцієнт тертя в межах 0,22-0,25. Проведені дослідження емісійних властивостей отриманих за розробленим процесом синтезу наноструктурних легованих азотом алмазних покриттів встановили, що вони можуть мати "ефективну" роботу виходу електрону 1,26 еВ. Таке значення роботи виходу відповідає рівню кращих показників, що приводяться в літературі для подібних покриттів, отриманих іншими методами синтезу. Дослідження різних властивостей і характеристик легованих азотом наноструктурних алмазних покриттів, отриманих за розробленим процесом синтезу у плазмі тліючого розряду постійного струму в схрещених Е/Н полях, показали, що їхні характеристики близькі або збігаються з даними, які приводяться в літературі при отриманні таких покриттів іншими авторами. В той же час, розроблений процес є більш простим і більш дешевим при тиражуванні в порівнянні з найпоширенішим методом синтезу легованих азотом наноструктурних алмазних покриттів у СВЧ плазмі. Опис продукції Процес газофазного синтезу легованих азотом електропровідних наноструктурних алмазних матеріалів відбувається в плазмі тліючого розряду постійного струму схрещених Е/Н полях. Наноструктурні алмазні покриття мають комплекс унікальних влістивостей, що зумовлює можливість їх застосування у разноманітнних галузях. Завдяки електропровідності ці покриття становлять винятковий інтерес для застосування як електродний матеріал для аналітичних приладів при визначенні понад малих концентрацій органічних і неорганічних речовин у водяних розчинах, а також для іншого електрохімічного устаткування. Дослідження механічних характеристик легованих азотом наноструктурних покриттів показало, що вони мають високу твердість, низьку шорсткість та можуть бути застосовані в якості трибологічних покриттів у парах тертя, де неможливе або небажане застосування діелектриків. Проведені дослідження емісійних властивостей отриманих за розробленим процесом синтезу покриттів свідчать, що завдяки низькій роботі виходу леговані азотом Автори роботи Грицина Василь Іванович Дудник Станіслав Федорович Кошевий Костянтин Іванович Луценко Валентин Дмітрович Опалев Олег Анатолійович Решетняк Олена Миколаївна Стрельницький Володимир Євгенійович Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити