Проект РФФИ 19-08-00248 а "Принципы и процессы формирования электронно-ионно-плазменными методами термически стабильных слоев, содержащих нитриды и силициды тугоплавких металлов"

Проект комплексный, включающий два взаимосвязанных раздела. Первый раздел (электрофизический) посвящен изучению и совершенствованию методов синтеза низкотемпературной газовой, металлической и смешанной (газометаллической) плазмы в значительных (более 0,1 м^3) вакуумных объемах, генерации интенсивных электронных пучков на основе объемных плазменных образований для целей модификации поверхности твердых тел, в том числе металлических материалов и изделий. Следует отметить, что ставится цель достижения параметров плазмы и пучка, которые по своей совокупности будут превышать известные аналоги.Второй раздел основывается на результатах первого и посвящен разработке научных основ электронно-ионно-плазменной технологии формирования высокопрочных и термически стойких силицидо- и нитридосодержащих поверхностных слоев в металлах и сплавах путем выявления закономерностей и установления механизмов модификации фазового состава и дефектной субструктуры, механических и трибологических свойств материала при комбинированной обработке в едином вакуумном цикле, включающей плазменно-ассистированное нанесение покрытий тугоплавкого металла и кремния, облучение высокоинтенсивным импульсным электронным пучком и азотирование в плазме газового разряда низкого давления с использованием возможностей созданного уникального электрофизического оборудования.На заключительном этапе выполнения проекта планируется осуществить дополнительное электронно-ионное азотирование модифицированного слоя в плазме газового разряда низкого давления, что позволит сформировать нитридсодержащие фазы (МАХ-фазы), а также снизить образующийся градиент свойств от упрочненного слоя к немодифицированному слою, исключив вероятность разрушения материала при циклических нагрузках. Все указанные процессы модифицирования (формирование системы "пленка/подложка", облучение интенсивным электронным пучком, азотирование) поверхностного слоя стали будут впервые осуществлены в едином вакуумном цикле на уникальной электрофизической установке «КОМПЛЕКС», созданной в Институте сильноточной электроники СО РАН (ИСЭ СО РАН), которая будет иметься в непосредственном распоряжении коллектива авторов заявляемого проекта, и параметры которой будут улучшаться в том числе и в процессе выполнения данного проекта с использованием результатов исследования процессов генерации плазмы и импульсного электронного пучка.