Разработка физических основ метода синтеза композитных наноструктурированных наноразмерных покрытий TiN-Cu на основе магнетронного разряда с инжекцией пучка ускоренных ионов в магнетрон

TiN-Cu с нанокристаллической структурой крайне востребован в качестве износо-, ударо-, тепло-, трещино- и коррозионностойких композитных покрытий. Впервые рассматривается принципиально новый подход создания композитных покрытий TiN-Cu путем сопряжения режимов распыления центрального медного анода планарного магнетрона ионным пучком, продольно инжектируемым в магнетрон, и синтез TiN в парах меди, распылением титанового катода магнетрона плазменными ионами аргона при диссоциации молекулярного азота на атомарный в аномальном тлеющем разряде. При этом обеспечивается контролируемое и управляемое задание концентрационного содержания меди, причем атомы меди в условиях их локализации с образованием аморфного либо кристаллического слоя по границам кристаллитов TiN, блокируют рост столбчатой структуры кристаллитов TiN и приводят к наноструктурированию сверхтвердых покрытий TiN-Cu со средним размером зерен ~ 20 нм. Недостаточно изученными остаются влияние ионного пучка на свойства планарного магнетрона и характер проявления такого влияния на особенности и характеристики зажигания аномального тлеющего разряда низкого давления менее 0,1 Па в условиях облучении катода и анода магнетрона пучком ионов аргона. Установление зависимости напряжения зажигания разряда от энергии ионов и тока ионного пучка. Влияние ионного пучка на зажигание аномального тлеющего разряда низкого давления в магнетроне может быть определяющим и иметь свою специфику. Научная новизна определяется и развитием структурной модели роста нанокристаллических покрытий TiN-Cu и разработкой физических основ метода синтеза композитных наноструктурированных наноразмерных покрытий TiN-Cu в новой впервые рассматриваемой конструкции газоразрядного устройства на основе планарного магнетрона и плазменного источника ионов с продольной инжекцией пучка ускоренных ионов в магнетрон.