Электронно-лучевой синтез многослойных покрытий на основе керамики и металла форвакуумным плазменным источником электронов

Научная проблема, на решение которой направлен настоящий проект, заключается в исследовании особенностей генерации форвакуумным плазменным источником электронного пучка и пучковой плазмы для реализации процессов ионно-плазменного синтеза многослойных металлокерамических покрытий в результате электронно-лучевого испарения металлической и керамической мишеней в форвакуумной области давлений (1-100 Па). Прикладная научная составляющая состоит в технической реализации процесса электронно-лучевого нанесения металлокерамических покрытий, исследовании их диэлектрических, температурных, механических, антикоррозионных свойств для практического использования. Применение методов электронно-лучевого испарения для синтеза покрытий обладает рядом принципиальных преимуществ, обеспечивающих возможность получения качественных покрытий при высокой скорости их нанесения. Научная новизна и оригинальность предлагаемых методов и подходов к электронно-лучевому синтезу металлокерамических покрытий при испарении металлических и керамических мишеней заключается в непосредственном воздействии электронного пучка на диэлектрическую керамическую поверхность, а также в использовании пучковой плазмы, генерируемой в области повышенных давлений форвакуумного диапазона, в том числе в химически активной газовой среде, для ассистирования процессов испарения мишеней и синтеза покрытий. Возможность реализации такого процесса основана на использовании созданного в коллективе, в который входят участники настоящего проекта, уникального форвакуумного плазменного источника электронов, обеспечивающего генерацию пучка при давлениях 1-100 Па. Формирование в области повышенных давлений электронного пучка обеспечивает возможность непосредственной электронно-лучевой обработки диэлектрических материалов и одновременно генерацию плотной пучковой плазмы, которая может быть использована для ионно-плазменного ассистирования процессов синтеза покрытий. Актуальность проекта обусловлена широким использованием как металлических, так и керамических покрытий в современном двигателестроении, авиации, микроэлектронике и медицине. Металл и керамика – широко используемые конструкционные материалы с различающимися свойствами. Металл, как правило, пластичен, хорошо проводит электрический ток и тепло, но имеет меньшую твердость и подвержен коррозии. Керамика, напротив, более хрупкий, слабо проводящий тепло диэлектрик, но имеет большую твердость и коррозионную стойкость. Создание металлокерамических многослойных покрытий, предлагаемое в проекте, обеспечит придание поверхности высоких эксплуатационных характеристик и свойств, присущих как металлу, так и керамике. Ожидаемые результаты проекта будут соответствовать мировому уровню исследований в области тематики предлагаемого проекта. Результаты проекта будут представлены в не менее чем 12 публикациях в ведущих отечественных и международных журналах, учитываемых в базах данных научного цитирования WoS и (или) Scopus.