РАЗРАБОТКА МЕТОДА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО НАНЕСЕНИЯ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ КОРУНДОВЫХ ПОКРЫТИЙ РЕАКЦИОННЫМ АНОДНЫМ ИСПАРЕНИЕМ АЛЮМИНИЯ В ДУГЕ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ (Итоговый)

Разработана и изготовлена электродная система дугового испарителя на ток разряда до 50 А, полную мощность разряда до 3 кВт и мощность на аноде до 1,5 кВт с водоохлаждаемым тиглем емкостью 10 см³. С применением различных методов зондовой диагностики получена информация об основных параметрах плазмы разряда и потоках заряженных и нейтральных частиц в плазме. Разработан и изготовлен источник постоянного тока дуги, который обеспечивает постоянный регулируемый ток 0 – 100 А при рабочем напряжении 200 В. ИК-спектроскопическими исследованиями установлено, что при увеличении плотности мощности электронного потока на поверхности расплава Al степень ионизации металлического пара приближается к 100%. XRD-анализ показал, что режим синтеза Al₂O₃ покрытий с использованием Cr₂O₃ подслоя при низкой (50 эВ) энергии ионов, низком содержании ионов алюминия в ионном потоке и повышенной концентрации атомарного кислорода в плазме обеспечивает формирование α-фазы с низким уровнем микроискажений, увеличенным размером нанокристаллитов и относительно невысокими внутренними напряжениями (до 2 ГПа). Снижение энергии ионов до 50 эВ при одновременном увеличении плотности ионного тока до 15 мА/см² позволило сформировать α-Al₂O₃ покрытия с пониженным уровнем внутренних напряжений, что является необходимым условием для создания адгезионно прочного соединения между покрытием и подложкой, выполнение которого наиболее важно при осаждении толстых покрытий.