II.7. Физическое материаловедение: новые материалы и структуры, в
реклама
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ Приоритетное направление II.7. Физическое материаловедение: новые материалы и структуры, в том числе фуллерены, нанотрубки, графены, другие наноматериалы, а также метаматериалы АННОТАЦИОННЫЙ ОТЧЕТ ЗА 2010 ГОД по Программе II.7.4. «Наноструктурные слои и покрытия: оборудование, процессы, применение» Институты-исполнители: Институт сильноточной электроники СО РАН Отдел физических проблем БНЦ СО РАН Координатор программы: д.т.н. ____________ Н.Н. Коваль Ученый секретарь программы: д.ф.-м.н. ____________ Ю.Ф.Иванов 2010 Проект II.7.4.1. Научные основы разработки электронно-ионно-плазменного оборудования для создания наноструктурных слоев и покрытий (Институт сильноточной электроники СО РАН). Научный руководитель проекта – д.т.н. Н.Н. Коваль Разработка и создание экспериментального стенда для исследований электродуговых генераторов с током до 200 А в непрерывном режиме с зондовой диагностикой основных параметров Для реализации данной идеи был собран экспериментальный стенд. Для комплектации стенда был специально разработан и изготовлен оригинальный плазмогенератор на основе самостоятельного дугового разряда низкого давления с холодным полым катодом. Плазмогенератор обеспечивал ток дуги до 200 А в непрерывном режиме при рабочем давлении 0,1 Па. Плазма, генерируемая плазмогенератором в рабочей камере стенд, подвергалась исследованиям с помощью зондовых измерений ее основных параметров. Было разработано и изготовлено устройство для регистрации мгновенных значений потенциала и тока зонда. Таким образом на описанном экспериментальном стенде была проведена зондовая диагностика плазмы разряда, полученного с помощью дугового источника с интегрально холодным полым катодом при токе разряда 200 А и напряжении его горения 28 В. Измерения проводились в центре камеры, опорным электродом являлся анод разряда. При этом были получены следующие параметры плазмы: плавающий потенциал Uпл = -8,8 В; потенциал плазмы Uп 0 В; температура электронов Te 1,4 эВ; концентрация плазмы nе 81010 см-3. Генерируемая разрядом плазма использовалась для очистки и активации поверхности, а также при плазменно-ассистированном напылении наноструктурированных сверхтвердых (>40ГПа) функциональных покрытий на поверхности материалов и изделий. Модернизация схемы электропитания и управления плазменным источником электронов с сетчатой стабилизацией эмиссионной границы с целью увеличения длительности импульса тока пучка до 250 мкс и амплитуды тока до 250 А. В 2010 г. была проведена модернизация блоков электропитания и управления электронного источника с целью увеличения длительности и амплитуды импульсов тока пучка. Были внесены необходимые изменения как в электрические схемы блоков питания, так и в программное обеспечение (изменена программа микроконтроллера блоков питания и изменена управляющая программа для персонального компьютера). Кроме увеличения максимальной длительности импульсов до 250 мкс, амплитуды импульсов тока разряда до 250 А (что необходимо для увеличения тока пучка) были расширены диапазоны их измерения и уменьшен шаг программной регулировки всех основных параметров. Был проведен запуск и проведены испытания модернизированных блоков питания электронного источника. При испытаниях была подтверждена работоспособность высоковольтных разделительных трансформаторов при работе с увеличенными значениями длительности и амплитуды тока разряда. До модернизации максимальная амплитуда тока разряда составляла 100 А при максимальной длительности импульса тока около 200 мкс. Мосле модернизации амплитуда тока разряда может достигать значения 250 А, при длительности импульса тока разряда до 250 мкс (на полувысоте). Модернизированный электронно-пучковый энергокомплекс использовался в экспериментах по наноструктуризации поверхности материалов и изделий за счет сверхбыстрого нагрева поверхности вплоть до расплава и затеи сверхбыстрого охлаждения ее за счет теплопроводности материала. Разработка и исследование режимов работы и параметров плазмы протяженной (0.6 м) сильноточной импульсной магнетронной распылительной системы. При помощи перемещаемого зонда с охранным кольцом, было измерено распределение концентрации плазмы импульсного сильноточного магнетронного разряда вдоль поверхности мишени протяженной магнетронной распылительной системы (МРС) длиной 600 мм. Частота следования импульсов напряжения составляла 25 Гц. Были получены распределения 2 концентрации плазмы для пиковых токах разряда 400 и 800 А . Показано, что начиная с расстояния 10 см от края мишени, распределение концентрации плазмы достаточно однородно. Влияние зоны поворота особенно заметно при расстоянии 8 см от поверхности мишени. Увеличение рабочего давления с 0,15 до 0,55 Па не приводило к заметному изменению концентрации плазмы и характера ее распределения по оси системы. Распределение концентрации плазмы на разных расстояниях от мишени приведено на рис.2.1. Концентрация плазмы при пиковом токе разряда 800 А превышала значения ~1013 см-3 на расстоянии 8 см от поверхности мишени. На расстоянии 18 см от мишени максимальная концентрация плазмы составляла 4*1012 см-3 . Установка вблизи поверхности мишени рамки с дополнительными магнитами приводила к тому, что концентрация плазмы на расстоянии 8 см от поверхности мишени увеличивалась примерно в 3 раза. Измерения распределения концентрации плазмы в поперечном направлении показали, что максимальная концентрация плазмы достигается в центральной области мишени. В областях, соответствующим краям мишени, значения концентрации уменьшаются примерно на 25%. Исследования сильноточного импульсного планарного магнетрона в режиме самораспыления с мишенью из бора. Известно, что бор, будучи полупроводником, при комнатной температуре имеет низкую проводимость, которой недостаточно для реализации сильноточной импульсной формы разряда. Поэтому требуется предварительный нагрев мишени до температуры порядка 400-500 °С, после которого проводимость бора резко возрастает и такая форма горения разряда становится возможной. Особенностью планарного магнетрона, по сравнению с известными аналогами, является то, что мишень имеет тепловую изоляцию от держателя мишени, внутри которого находятся постоянные магниты, для которых необходимо водяное охлаждение в процессе работы. Режим самораспыления в магнетронном разряде, при котором доля ионов материала мишени превышает долю ионов рабочего газа, был обнаружен сравнительно недавно (приблизительно 10 лет назад) и до конца не исследован. Такой режим характерен лишь для некоторых материалов мишени, имеющих коэффициент ионного распыления выше единицы, например, медь и серебро. Необходимым условием такого режима является достаточно высокий ток разряда, который может быть реализован лишь в импульсной форме горения из-за высокой мощности. До начала данных исследований режим самораспыления в магнетронном разряде с мишенью из бора не был реализован. Анализ масс-зарядового состава плазмы разряда, и, соответственно, извлекаемого из нее ионного пучка проводился с помощью время-пролетной методики. Установка имеет цилиндрическую отклоняющую систему из нескольких зазоров, на которую подается короткий (100 нс) импульс отклоняющего напряжения. Ионы с различным соотношением массы к заряду, ускоренные одним и тем же напряжением, достигают цилиндра Фарадея в разное время, а по задержке пиков тока цилиндра Фарадея относительно отклоняющего импульса можно количественно определить масс-зарядовый состав ионного пучка. Как следует из осциллограммы тока цилиндра Фарадея для реализованного в экспериментах магнетронного разряда с мишенью из бора в режиме самораспыления, суммарная доля положительно заряженных ионов изотопов бора с массой 10 и 11 а.е.м. превышает 95%, а доля ионов рабочего газа (аргона) составляет менее 5 %. Полученные результаты представляют интерес для создания высокоэффективных имплантеров бора, которые могут использоваться как в полупроводниковой промышленности, так и для упрочнения поверхности материалов и изделий. Исследование и разработка системы электропитания для сильноточного магнетрона со средней мощностью 3 кВт и импульсной мощностью до 1 МВт. Разработан, собран и испытан источник электропитания для сильноточной магнетронной распылительной системы. Источник питания построен на основе LC контура с периодом собственных колебаний 160 мкс, поэтому импульсы тока имеют форму, близкую с половине периода синусоидальных колебаний. Амплитуда тока импульса определяется напряжением зарядки накопительной емкости и изменяется от 0 до 1000 А при изменении зарядного 3 напряжения от 300 В до 1500 В. В качестве коммутатора используется быстродействующий тиристор. Источник питания оснащен микропроцессорной системой управления. На рис. 2.6 приведен внешний вид источника питания (а) и примеры осциллограмм тока и напряжения (б) при различных напряжениях зарядки накопительной емкости. До момента включения коммутатора напряжение на разрядном промежутке составляет около 300 В, что соответствует напряжению горения вспомогательного разряда. При включении коммутатора напряжение на магнетроне увеличивается до напряжения зарядки накопительной емкости, но в течение 1 - 2 мкс уменьшается за счет падения на индуктивности разрядного контура. Пульсации на осциллограммах напряжения в течение импульса свидетельствуют о наличии нестационарных процессов, протекающих в разряде при больших амплитудах тока. Таким образом, в результате выполнения планов НИР в 2010 г. разработаны и созданы новая протяженная сильноточная импульсная магнетронная распылительная система и блоки ее электропитания и управления. Проведены исследования параметров генерируемой этой системой низкотемпературной плазмы и показано, что МРС является эффективным устройством для модификации поверхности материалов и изделий с целью улучшения их физико-химических, механических и эксплуатационных свойств. Разработка лабораторного оборудования и физико-технологических основ формирования наноструктурных поверхностных сплавов с применением импульсных сильноточных источников плазмы и электронных пучков. Формирование поверхностного сплава осуществлялось с помощью сконструированного интегрированного устройства или установки, включающей напылительную систему (импульсный дуговой испаритель) и источник низкоэнергетических сильноточных электронных пучков (НСЭП) микросекундной длительности типа “РИТМ” с энергией электронов 20-30 кэВ и длительностью импульса 2-3 мкс. Для уменьшения доли капельной фракции в плазме дугового разряда, а, следовательно, и на поверхности обрабатываемой подложки, применялся вакуумный дуговой испаритель, работающий в режиме «капельного испарения», обусловленного инициированием капельных пятен в разрядной ячейке. Для инициирования капельных пятен в ячейке зажигался вакуумный разряд пеннинговского типа. Проведенная оптимизация параметров импульсного дугового испарителя и НСЭП подразумевала выбор оптимальных рабочих давлений в вакуумной камере, скорости напыления и толщины напыляемой пленки, количества импульсов облучения и зарядного напряжения. Что касается последнего параметра, то он зависит от типа формируемого поверхностного сплава. Толщина формируемого поверхностного сплава может составлять от ~0.1 до ~10 микрон и определяется количеством итераций напыления пленки и ее последующего вплавления. Таким образом, в результате выполнения планов НИР в 2010 году разработана и создана установка для реализации комплексной обработки поверхности материалов и изделий, включающая импульсный вакуумный дуговой испаритель и источник низкоэнергетического сильноточного электронного пучка. Созданная установка будет использована для создания перспективных поверхностных сплавов с заранее прогнозируемыми функциональными свойствами. Получение однородной диффузной плазмы в тяжелых газах (SF6, CCl4 и др.). Основное внимание на первом этапе было уделено исследованиям характеристик разряда в азоте и гелии. Удельная мощность возбуждения в широком диапазоне условий превышает в импульсе 100 МВт/см3. При этом из разрядной плазмы генерируются пучки убегающих электронов с длительностью импульса на полувысоте ~100 пс и рентгеновские кванты. В оптимальных условиях по давлению газа плотность тока пучка убегающих электронов при длительности импульса на полувысоте ~100 пс превышает 100 А/см2. Экспериментально показано, что диффузный разряд формируется при повышенных давлениях различных газов. В частности диффузный разряд был получен в SF6 до давления 2 атм, в криптоне, ксеноне и смеси азота с добавками CH4 до давления 1 атм, в азоте до 5 атм, в гелии до 15 атм. При удельной мощности энерговклада ~100 МВт/см3 изучены амплитудновременные, спектральные и энергетические характеристики диффузного разряда в азоте при повышенном давлении. Измерена концентрация электронов в гелии и сделаны оценки температуры электронов в азоте. 4 Полученные результаты и созданная аппаратура являются основой для проведения работ по воздействию электронных пучков субнаносекундной длительности на поверхность материалов и изделий с целью модификации свойств. В 2011 году будут начаты эксперименты по модификации поверхностей различных материалов для создания наноструктур. В частности будет проведены модификация пленок кадмий-ртуть-теллур с целью изменения их свойств. В наиболее перспективных условиях будут проведены эксперименты по измерению параметров плазмы диффузного разряда, а также излучения различных спектральных диапазонов из плазмы диффузных разрядов, формируемых за счет генерации убегающих электронов. Проект II.7.4.2. Исследование закономерностей и механизмов электронно-ионноплазменного формирования наноструктурных слоев и покрытий (Институт сильноточной электроники СО РАН). Научный руководитель проекта – д.ф-м. н. Ю. Ф. Иванов Закономерности влияния и оптимизация параметров предварительной электроннопучковой обработки поверхности подложки на адгезионные свойства нанофазных покрытий, получаемых электродуговым методом Выполнены исследования и показано, что предварительная электронно-пучковая обработка поверхности твердого сплава в оптимальном режиме обеспечила кратное (до ~3 раз) увеличение износостойкости системы покрытие (TiCuN в нанокристаллическом состоянии) / подложка (твердый сплав ВК8). Выявлено изменение характер разрушения покрытия. На необработанных электронным пучком образцах наблюдаются сколы участков покрытия (адгезионное разрушение), на обработанных – поперечные трещины в покрытии локализованы только вдоль границы трека (когезионное разрушение), оставляемого испытательным контртелом. Предположено, что повышение адгезионных свойств (износостойкости) системы твердый сплав/нанокристаллическое покрытие обусловлено, во-первых, формированием на границе сопряжения подложки с покрытием структуры, обедненной кобальтом (до ~5 вес. % после обработки электронным пучком), во-вторых, нанокристаллическим (10-20 нм) состоянием покрытия и, в-третьих, минимизацией напряжений на границе раздела покрытие/подложка, связанной со сближением значений модуля Юнга поверхностного слоя подложки, обусловленным обработкой ее высокоинтенсивным электронным пучком и покрытия. Закономерности эволюции структуры углеродистой стали, подвергнутой электровзрывному легированию и последующей электронно-пучковой обработке Осуществлена комбинированная обработка поверхности конструкционной стали Ст45, заключающаяся в электровзрывном жидкофазном легировании алюминием или медью и последующей обработке высокоинтенсивным электронным пучком субмиллисекундной длительности воздействия. Установлено, что при оптимальном режиме работы электронного источника поверхность легирования выглаживается до зеркального блеска; в поверхностном слое формируется структура ячеистой (250-500 нм) кристаллизации. Выявлено кратное (в 5-6 раз) увеличение микротвердости поверхностного слоя стали толщиной 10-40 мкм, подвергнутой комбинированной обработке. Выполнен анализ структуры и фазового состава поверхностного слоя стали Ст45; показано, что увеличение прочности поверхностного слоя носит многокомпонентный многофакторный характер и обусловлено, во-первых, снижением среднего размера зерен до субмикронного размера (300…500 нм); во-вторых, формированием наноразмерной мартенситной структуры (поперечные размеры кристаллов изменяется в пределах 50…80 нм); в-третьих, выделением наноразмерных частиц вторых фаз по границам (прослойки меди толщиной 30…60 нм или прослойки алюминида железа Al5Fe2 толщиной ~40 нм) и в объеме (частицы меди и окиси меди размерами от 15 до 100 нм или алюминида железа размерами до 50 нм) зерен, в-четвертых, увеличением на порядок (по отношению к исходному состоянию материала) скалярной плотности дислокаций и, в-пятых, формированием твердого раствора алюминия или меди и углерода в -железе. 5 Исследование закономерностей формирования и свойств твердых (Hv > 20 ГПа) нанокристаллических углеродных покрытий с высоким содержанием фуллерита, получаемых методом сильноточного импульсного магнетронного распыления Методом сильноточного (до 100 А) импульсного (до 2 кГц) магнетронного распыления графита в условиях импульсной высоковольтной (до 5 кэВ) ионной бомбардировки подложки получены твердые углеродные однородные по структуре покрытия, содержащие до 50% нанокристаллического фуллерита. Выявлены корреляции между твердостью и уровнем внутренних напряжений; количеством фуллерита в покрытии, степенью его упорядоченности и деформированности. Показано, что объемная доля (50%), размер областей когерентного рассеяния (50 нм), степень их преимущественной ориентации (более 80%) и относительная деформация решетки (около 1%) фуллерита достигают максимума для наиболее твердых образцов. Высказаны предположения, что причиной образования фуллеренов и их прекурсоров является высокая импульсная и средняя плотность мощности распыления графитового катода, а также быстрый вывод их из области плотной плазмы на подложку (чему способствует импульсный характер горения разряда); причиной образования твердого фуллерита в покрытии – упорядочение фуллеренов вследствие создания на подложке благоприятных условий благодаря импульсной высокоэнергетической ионной бомбардировке. Разработка метода формирования в плазме импульсного среднечастотного (50 кГц) магнетронного разряда и исследование свойств многослойных твердотельных электрохромных покрытий на стеклах и полимерных пленках Разработан метод среднечастотного (50 кГц) импульсного реактивного магнетронного осаждения многослойного твердотельного полифункционального покрытия, обладающего низкоэмиссионными, солнцезащитными и электрохромными свойствами. Покрытие характеризуется способностью к обратимым и устойчивым изменениям оптических свойств под воздействием прилагаемого напряжения и представляет собой структуру из пяти слоев (Ta2O5, WO3, NiO, ZnO:Ga), нанесенных на стекло в определенной последовательности. Исследованы свойства и определены оптимальные режимы нанесения всех слоев покрытия (прозрачный проводящий слой на основе оксида цинка, легированного галлием (1); слой твердотельного электролита на основе гидратированного оксида тантала (2), электрохромные слои на основе пленок триоксида вольфрама (3) и гидратированного оксида никеля (4)). Проведены измерения глубины окрашивания, скоростей окрашивания и обесцвечивания серии образцов электрохромных покрытий, отличающихся толщиной твердотельного электролита Ta2O5:H2O, толщины пленок оксида вольфрама и оксида никеля для всех образцов составляли порядка 200 нм. Показано, что лучшими характеристиками, а именно большей глубиной окрашивания и меньшим временем окрашивания и обесцвечивания обладал образец с толщиной электролита 600 нм. Высокоскоростная деформация и откольное разрушение металлических материалов с субмикро- и нанокристаллической структурой при воздействии наносекундного релятивистского сильноточного электронного пучка. Выполнены эксперименты (электронный ускоритель «СИНУС-7», пиковой плотности мощности 3.41010 Вт/см2 при длительности импульса электронного тока на полувысоте 45 нс) и показано, что c ростом толщины мишени в интервале от 1,7 до ~6 мм толщина отколотого слоя (скорость деформации ~106 c-1) растет от 0,2 до 0,6 мм. Установлено, что в случае крупнозернистого титана относительная деформация отколотого слоя составляет ~ 20 %, что в ~1,5 раза меньше деформации до разрушения при квазистатическом растяжении. При переходе к нанокристаллическому титану деформация материала в зоне откола резко снижается, фиксируется интенсивное трещинообразование, что коррелирует с пониженной вязкостью данного материала. Выявлено, что независимо от размера зерна финишная стадия откольного разрушения осуществляется путем вязкого ямочного отрыва, типичного для квазистатического нагружения. Размер ямок отрыва слабо зависит от скорости деформирования и уменьшается при измельчении зерна, что согласуется с пониженной вязкостью ультрамелкозернистой структуры. 6 Разработка генератора кислородной плазмы на основе разрядной системы с инжекцией электронов и распыляемым металлическим катодом-мишенью; измерение параметров разрядов и генерируемой плазмы Разработан генератор газо-металлической плазмы на основе разрядной системы с инжекцией электронов. Показано, что наличие внешнего эмиттера электронов обеспечивает некритичность параметров основного объемного разряда к образованию оксидных пленок на поверхности его катода, что обеспечивает стабильную генерацию объемной плазмы кислорода без использования импульсно-периодических высокочастотных источников питания. Измерены характеристики разрядной системы и параметры генерируемой плазмы. Ресурсные испытания разработанной разрядной системы при работе с кислородом составили не менее 500 часов. Показано, что параметры плазмы основного разряда в процессе работы остаются практически неизменными. При этом в ходе выполнения всей экспериментальной программы проекта, не требовалось проведения регламентных работ, либо замены электродов для восстановления работоспособности устройства. Проект II.7.4.3. Процессы образования поверхностных наноструктурных слоев и покрытий боридов и карбидов при интенсивном воздействии электронным пучком (Отдел физических проблем БНЦ СО РАН). Научный руководитель проекта – д.т.н. Н.Н.Смирнягина Исследование кинетики и выявление механизмов формирования слоев боридов и карбидов в высоком вакууме под воздействием электронного пучка. а) Осуществлен анализ закономерностей формирования наноструктур при воздействии мощного электронного пучка в поверхностных слоях на основе карбидов и боридов переходных металлов. Исследованы условия образования, структура и свойства слоев на основе боридов железа на углеродистых сталях (3, 20, 45 и У8А) при электронно-лучевом борировании и в результате электронно-лучевой наплавки продуктов взаимодействия оксида Fe2O3, бора и углерода в вакууме. Применение высококонцентрированного источника энергии (электронного пучка) позволяет очень быстро передавать энергию электронного пучка при его соударении с поверхностью обрабатываемого металла (насыщающая обмазка, содержащия борирующий компонент), нагревать зону контакта до очень высоких температур. Это способствует увеличению диффузии бора из насыщающей обмазки по поверхности и проникновению его в объем металла, взаимодействию и образованию боридов железа. Толщина боридного слоя зависит от состава борирующего компонента. Слои толщиной 300-360 мкм получены при использовании аморфного бора, а толщиной 100-150 мкм – карбида бора. При воздействии электронного пучка на реакционные обмазки, содержащие оксид Fe2O3, бор и углерод наблюдается наплавка продуктов (боридов Fe2B и FeB) Толщина боридных слоев составляла 200-280 мкм (Fe2B ) и 50-80 мкм (FeB). Фазовый состав боридного слоя также зависит от состава борирущего компонента. По данным РФА, слои содержат бориды Fe2B и FeB, но количественное соотношение их различно. В боридном слое, сформированном на основе аморфного бора, преобладает борид Fe2B. Борид FeB является преобладающей фазой в слое, образованном из насыщающей обмазки на основе карбида В4С. На рентгенограммах присутствуют также линии, принадлежащие ферриту (-Fe), отсутствуют рефлексы борированного цементита (Fe23(C,B)6). б) Исследованы и сопоставлены микроструктуры, микротвердость и износостойкость боридных слоев, сформированных различными методами – диффузионном насыщение (электронно-лучевом борировании в вакууме и химико-термической обработке из насыщающих обмазок), а также при электронно-лучевой наплавке продуктов СВС, инициируемых воздействием элекронным пучком. В низкоуглеродистых сталях (Сталь 3) боридный слой имеет игольчатое строение, при котором иглы боридов, срастаясь в основаниях, образуют сплошной слой Непосредственно к иглам боридов примыкают перистые выделения карбоборидной фазы. Микротвердость 7 боридных игл составляет 1300-1350 HV, перистых выделений 300-330 HV. Толщина слоя - 7090 мкм. Боридный слой на стали Ст3, сформированный из обмазки на основе карбида бора состоит из округлых включений, располагающихся на поверхности слоя и эвтектики, имеющих микротвердость 820-840 HV и 510-530 HV. Боридный слой, сформированный из обмазки на основе аморфного бора, имеет другую структуру. Он состоит из частиц различной формы: ромбической, призматической, дендритной. На поверхности слоя располагается сплошная светлая пленка с иглами, направленными вглубь образца. Микротвердость ее составляет 12001250 HV. Внутри пленки встречаются редкие (1-2) крупные включения с микротвердостью 1750-1820 HV. Под пленкой находятся первичные кристаллы и эвтектика с микротвердостью 840-880 HV и 500-540 HV, соответственно. Структура слоев боридов Fe2B и FeB сложная, включает первичные кристаллы борида, дендритные включения и эвтектики. Во всех слоях наблюдали эвтектики, имеющие микротвердость 650-700 HV. Округлые и протяженные включения имели упорядоченное расположение в слое, их микротвердость в слоях была: FeB (1080 и 1150 HV), FeB+B2O3 (1250 1150 HV), соответственно. Округлые включения были лишь в слоях Fe2B (1200 HV) и Fe2B+B2O3 (1150 HV). Приработка упрочняющих слоев производилась на машине трения ЛТС. Исследование проводили в режиме «диск по колодке» при постоянной нагрузке (Р=1,5 кг) и постоянной скорости скольжения (v=0,2 м/сек). В качестве контр-тела использовали закаленный образец стали У8А с твердостью HRC=63. Установлено, что наименьшим износом обладают слои на основе боридов Fe2B и FeB, сформированных из реакционных обмазок, содержащих оксид Fe2O3, бор аморфный и углерод. Вероятно, это связано с тем, что твердые частички боридов железа находятся в пластичной матрице эвтектики слоя. Износостойкость этих слоев выше, у диффузионных боридных слоев, полученных методами химико-термической обработки и электронно-лучевым борировании. Модифицированные диффузионные боридные слои после воздействия электронным пучком имеют в два раза ниже износостойкость. Таким образом, комплексная электронно-лучевая обработка углеродистой стали Ст3 позволяет модифицировать поверхностные свойства. Электронно-лучевое борирование расширяет эксплуатационные характеристики деталей машин, работающих в условиях сухого трения. в) Исследованы и сопоставлены микроструктуры и микротвердость боридных слоев, сформированных различными методами - электронно-лучевом борировании в вакууме и химикотермической обработке из насыщающих обмазок. Сформированные слои обладают гетерогенной структурой, сочетающей твердые и пластичные компоненты, приводящие к уменьшению хрупкости боридного слоя. Боридные слои испытывали на термическую устойчивость и жаропрочность. Для этого все образцы нагревали в печи сопротивления КО-14 до определенных температур и выдерживали в течение 2 часов для установления равновесия. Измерена микротвердость отдельных составляющих боридных слоев, а именно, игл, сформированных при твердофазном борировании, округлых включений и эвтектики в слоях после электронно-лучевого борирования. Если в исходном состоянии боридные слои, полученные в результате твердофазного борирования, обладают более высокой твёрдостью по сравнению со слоями, полученными при электронно-лучевом борировании, то при нагреве до температуры 800-900оС микротвёрдость становится практически сопоставимой. Исследованием микроструктуры установлено, что, начиная с температуры 700С в боридных слоях, полученных в результате твердофазного борирования, начинают образовываться трещины. Зарождение трещины начинается с поверхности. Увеличение температуры нагрева приводит к росту трещины вглубь слоя и к её раскрытию. В слоях, полученных при ЭЛБ, трещины не обнаружены. Дальнейшее повышение температуры нагрева до 1300оС на воздухе приводит к постепенному уменьшению толщины боридных слоев. Наиболее интенсивно это наблюдается в слоях, сформированных при твердофазном борировании., в которых происходит потеря массы 8 слоя и полное его разложение при температурах выше 1150-1300оС. В слоях, полученных при электронно-лучевом борировании, трещины не обнаружены. Известно, что наряду с высокой твёрдостью и износостойкостью, боридные слои обладают и существенным недостатком – повышенной хрупкостью. Проведенные исследования показали, что использование электронного нагрева позволяет снизить хрупкость и повысить пластичность. Из анализа полученных данных следует, что после электронно-лучевого борирования слои более пластичны, чем после твердофазного. Кроме того, слои после электронно-лучевого борирования имеют гетерогенную структуру, сочетающую твёрдые (хрупкие) и более пластичные структурные составляющие. Такое сочетание отчасти объясняет отсутствие термических трещин при нагреве боридных слоёв до высоких температур. Хрупкость боридных слоев зависит от фазового состава. Балл хрупкости борида Fe2B меньше в два раза по сравнению FeB. В целом, балл хрупкости определяется фазовым составом боридного слоя. По данным рентгенофазового анализа слои после твердофазного борирования состоят из боридов Fe2B, FeB и борированного цементита. Слои двухфазны. Первая зона состоит из боридов, на поверхности располагаются иглы FeB, под ними Fe2B, а затем переходная зона, содержащая борированный цементит. Наряду с высокой хрупкостью боридный, двухфазный слой имеет ярко выраженную склонность к скалыванию. Скалывание происходит на границе раздела фаз. В однофазном слое скалывание наблюдается на границе непрерывного слоя. Следовательно, однофазные слои боридов меньше склонны к скалыванию. Выравнивание микротвёрдости боридных слоёв после твердофазного и ЭЛБ при высоких температурах (900оC) позволяет сделать вывод об использовании ЭЛБ для упрочнения режущих инструментов и др., испытывающих разогрев в процессе работы до столь высоких температур без существенного снижения эксплуатационных свойств. г) Исследованы и обсуждены условия образования, структура и стойкостные свойства боридных слоев на поверхности режущих пластин из быстрорежущей стали Р18, сформированных при электронно-лучевой обработке в вакууме. При электроннолучевом борировании стали Р18 с плотностью мощности электронного пучка J =2.8104 (Вт/см2) слой образовывался в результате глубокого проплавления, что определило его строение. Из анализа структуры поверхностного слоя видно, что при направленной кристаллизации главная ось линейчатых дендритов ориентирована в направлении отвода тепла. Строение дендритов (цепочка отдельных глобулей) говорит о прерывистом характере их образования. При плотности мощности электронного пучка J =2.5104 (Вт/см2) слой состоит преимущественно из звездчатых дендритов. При уменьшении плотности мощности до пучка J =2.2104 (Вт/см2) поверхностный слой также содержит звездчатые дендриты, однако их количество не является доминирующем. Микротвердость слоя составляет 1100-1860 кг/мм2. Толщина слоя 25-100 мкм. Для оценки трибологических свойств полученного слоя проводились стойкостные испытания резцов. Испытания проводили на токарно-винторезном станке 1А616 на следующих режимах: подача - 0,1 мм/об, частота вращения - 224 об/мин, глубина резания - 1,0 мм. Обрабатываемый материал – стали 45 и 12Х18Н10Т. Износ резцов определяли по задней поверхности с помощью лупы Бринеля. Геометрические параметры резцов: передний угол =15o, главный задний угол =8о, главный угол в плане =45о. За критерий стойкости резцов принято время достижения предельного износа по задней поверхности равного 0,6 мм. Результаты испытаний кинетики износа резцов из стали Р18 показали, что образование боридного слоя толщиной 8-10 мкм на передней поверхности, позволяет увеличить стойкость резцов почти в 1,5 раза (для обрабатываемой стали 12Х18Н10Т). Более значительное повышение стойкости резцов связано с увеличением толщины боридного слоя. При электронно-лучевом борировании толщина борированного слоя может достигать 300 мкм, однако температура обработки при этом составляет 1100-1200оС. Время обработки 2-3 мин. Исходя из этого, электронно-лучевое борирование может быть рекомендовано не как заключительная, а как промежуточная операция обработки режущего инструмента, например, перед закалкой. Необходимо отметить, что для получения 9 аналогичного по толщине слоя при традиционном борировании (например, при борировании в герметичных контейнерах с плавким затвором) требуется не менее 3 часов. Исследование гетерогенных состояний со сменами знаков приращения масс компьютерными моделями T-x-y диаграмм. а) Выполнен аналитический вывод геометрических характеристик границ трехфазных областей, вызывающих возникновение условий смены типа реакции (с эвтектического на перитектическое, с эвтектоидного на перитектоидное, с синтектического на монотектическое), проведено математическое моделирование явлений смены типа трехфазных превращений при кристаллизации сплавов. При прохождении трехкомпонентным центром масс в процессе кристаллизации трехфазной области участие одной из фаз трехфазного превращения может временно прекратиться, а затем возобновиться, но уже с другим знаком приращения массовой доли этой фазы. Например, если приращения масс участников фазовой реакции NА+В в некотором температурном интервале имеют знаки mN<0, mA>0, mB>0, то при некоторой температуре Т эта реакция может принять вид NА с mB=0, а затем трансформироваться в N+BA с mB<0. Аналогичные трансформации могут иметь место в различных сочетаниях фаз N, А и В в левой и правой частях реакции. Чаще всего встречается вариант перехода с участием жидкой фазы N=L, когда эвтектическое превращение сменяется перитектическим. Рис. 1. Синтектическое превращение L1+L2R (сплав G1) и переход его в монотектические реакции L1R+L2 (G2), L2R+L1 (G3) Подобного рода явления обнаружены экспериментально, например, в системе Ti-Ru-Ir конгруэнтный характер кристаллизации L+Ru (=TiIr3) меняется на инконгруэнтный L+Ru и в системе Zr-Ru-Ir - с инконгруэнтного L+ на конгруэнтный L+ (=ZrIr3, =ZrIr2) (Еременко В.Н., Хоружая В.Г., Штепа Т.Д. Порошковая металлургия, 1985. № 5. С. 5156; 1987. № 11. С. 72). Изменение эвтектоидного типа превращения на перитектоидный в металлических системах отмечалось в работах Шрамма (Schramm J. Kupfer-Nickel-ZinkLegierungen. Wursburg. Konrad Triltsch. 1935) и Куо (Kuo K. J. of the Iron and Steel Institute. 1955. V. 181. P. 223): «если трансформировать двухфазную область у+z бинарной системы в трехфазную область x+y+z тройной системы, необходимо рассматривать один их трех ее вариантов с приращением фазы x: у+zx, уx+z, zx+y». Подобный переход (от синтектического L1+L2R превращения к монотектическому L1R+L2 или L2R+L1) имеет место в системах с расслаиванием (рис. 1). Смена знака приращения массы одной из твердых фаз при изменении типа трехфазной реакции с эвтектической на перитектическую или наоборот оказывает влияние на качественный состав формируемой микроструктуры. Изменению типа трехфазного превращения соответствуют поверхности (рис. 2,а) двухфазной реакции при индифферентном поведении третьей фазы: LА при mС=0 (рис. 2,б) и LС при mА=0 (рис. 2,в). В первом случае охлаждаемый расплав G1 (рис. 2,а) при прохождении трехфазной области сначала участвует в эвтектической реакции LАе+Се, а затем ниже температуры 430о выделившиеся до этого первичные кристаллы А1 и эвтектические кристаллы Ае реагируют с расплавом по перитектической схеме L+ACp и их количество убывает, оставляя после себя смесь Ср+Се. Во 10 втором случае охлаждение исходного состава G2 приводит к замене перитектической реакции L+САр на эвтектическую, в результате чего в субсолидусную смесь входят кристаллы А двойного происхождения: Ар+Ае. B BA0 BA B0 BC0 BC a) BQ eAB eBC AB AB0 CB AQ A0 A Q G1 CQ C0 G2 pAC AC AC0 CB0 C CA CA0 Рис. 2. T-x-y диаграмма с нонвариантным превращением типа L+ABQ+CQ (а) и двойной сменой типа трехфазного превращения: с LAe+Ce на L+ACp (G1) и с L+CAp на LAe+Ce (G2) Один и тот же расплав может несколько раз проходить через такие стадии кристаллизации, которые требуют особенно пристального исследования формируемой микроструктуры. Так, например, в центре масс G1 (рис. 2,а) после смены типа реакции с LAe+Ce на L+ACp происходит нонвариантная перегруппировка фаз L+ABQ+CQ: количество первичных и эвтектических кристаллов А после взаимодействия с расплавом L уменьшается, а в состав затвердевшей гетерогенной смеси к мелкодисперсным образованиям Ср+Се добавляются продукты нонвариантной перитектической реакции CQ+BQ. Результирующая микроструктура состоит из A1+Аe+Сe+Cр+BQ+CQ. В общем случае, условия mА=0, mВ=0 и mN=0 задают в каждой трехфазной области A+B+N по три виртуальные двухфазные NB, NA, AB поверхности. Реальное появление каждой из них зависит от конкретных температурно-концентрационных границ области, а именно - от формы и кривизны направляющих линий у трех линейчатых поверхностей. Поэтому в трехфазной области могут проявиться одна (в областях L+A+B1, L+B+C, L+B1+C на рис. 3,а), две (области L1+L2+R на рис. 1,а и L+A+C на рис. 2,а) или все три (область А+В1+С на рис. 3,а) двухфазные поверхности. б) Поверхности T-x-y диаграмм, кроме нелинейчатых границ областей гомогенности (ликвидус, солидус и т.д.) и их производных линейчатой природы, дополнены новым классом поверхностей, отвечающих изменению типа фазового превращения при пассивной роли одной из фаз. Очевидно, что двухфазные поверхности должны рассматриваться в качестве таких же важных геометрических элементов фазовой диаграммы, как и границы ее фазовых областей (поверхности ликвидуса, солидуса, сольвуса, трансуса), и должны отображаться на изотермах (RS на рис. 3,б) и изоплетах (QS на рис. 3,а). L+ L S B A Q L+ + L+ R L+ + S L+ BA e AB 2 1 H 5 7 H BC 6 H 4 8 в) HL 3 CB p C I I Рис. 3. Сечения двухфазной поверхности смены типа трехфазной реакции с L+ на L+: QS - на политермическом (а), RS - на изотермическом разрезах (б); концентрационные поля 1-8 как проекции фрагментов трехфазной области L++ (в) а) L б) 11 Концентрационные проекции двухфазных поверхностей являются важным дополнением для оценки картины кристаллизации и формирования микроструктуры. Так, например, после проецирования границ фазовой области L++ и поверхности смены типа трехфазного превращения получаются 8 полей с различными микроструктурами, в состав которых входят первичные 1, эвтектические е и перитектические р кристаллы фазы . Количество вариантов микроструктур будет увеличиваться, если учитывать, что на перитектическом этапе L+ трехфазной реакции первичные кристаллы 1 могут конкурировать с более мелкими кристаллами эвтектического происхождения е. Двухфазные поверхности нулевого приращения одной из масс являются линейчатыми, с горизонтальной образующей. Они имеют общую направляющую. Каждая двухфазная поверхность пересекает одну из линейчатых границ фазовой области по ее криминанте (HHL на рис. 3,в). Крайние положения точек на криминантах соответствуют температурному интервалу, в котором происходит смена типа трехфазной реакции, причем для каждого конкретного состава эта смена происходит при строго определенной температуре. в) Для отображения микроструктурного состава гетерогенных смесей разработаны алгоритмы конструирования диаграмм материального баланса, которые отображают для заданного центра масс в температурном поле историю изменения состава каждой фазы с учетом ее происхождения (первичная кристаллизация, эвтектическая или перитектическая реакция и т.п.). Для отображения не только фазового состава микроструктуры, но и учета содержания кристаллов различного происхождения, разработана технология построения диаграмм материального баланса (ДМБ), которые отображают состояние заданного центра масс G в температурном поле. Эта технология может применяться при моделировании образования многокомпонентных эвтектических сплавов или процессов формирования тонкодифференцированной структуры, близкой к той, которая реализована в быстроохлажденных сплавах. ДМБ позволяют сравнивать результаты дизайна микроструктур, отличающихся степенью участия кристаллов различной дисперсности в нонвариантных перегруппировках масс и в случае смены знака приращения массы одной из фаз трехфазной области. Поэтому изменение типа трехфазного превращения, то есть наступление условий для выполнения двухфазной реакции при индифферентной третьей фазе и вытекающая из этого смена знака приращения этой фазы, хорошо видно на диаграммах материального баланса (рис. 2,б и в; 3,б; 4;б). Рис. 4. Пространственная схема трехфазных реакций в T-x-y диаграмме с внутренним полем первичной кристаллизации низкотемпературной полиморфной модификации В1 компонента В (а) и диаграмма материального баланса для расплава G(0.27, 0.40, 0.33), кристаллизация которого проходит через область L+A+B1 (а) с поверхностью 1-2-3-4 двухфазной реакции LА при mB1=0 (б) 12 Публикации по Программе II.7.4 оборудование, процессы, применение» «Наноструктурные ПРИЛОЖЕНИЕ 1 слои и покрытия: Монографии 1. Иванов Ю.Ф., Солоненко О.П., Овчаренко В.Е., Коваль Н.Н. Модификация структуры плазменнонапыленных металлокерамических покрытий высокоинтенсивным электронным пучком // Прочность и пластичность материалов при внешнем энергетическом воздействии / Под ред. В.Е. Громова. – Новокузнецк: Изд-во «Интер-Кузбасс», 2010. – С. 290-307. 2. Вострецова А.В., Будовских Е.А., Иванов Ю.Ф., Громов В.Е. Модификация структуры и свойств поверхности электровзрывного легирования стали 45 и сплава ВТ20 // Прочность и пластичность материалов при внешнем энергетическом воздействии / Под ред. В.Е. Громова. – Новокузнецк: Изд-во «Интер-Кузбасс», 2010. – С. 331-341. Патенты 1. Работкин С.В., Соловьев А.А., Сочугов Н.С. Малогабаритное магнетронное распылительное устройство. Бюл. №15. – Патент №2390580 – 17.06.2002. – 27.05.2010 (Патентообладатель: Институт сильноточной электроники СО РАН). 2. Подана заявка на выдачу патента РФ на изобретение «Способ нанесения покрытия на изделия из твердых сплавов»; авторы Гончаренко И.М., Григорьев С.В. и др.. (МПК8 C21D9/22, C21D1/09 от 06.11.2009 г. № _15310-17). ЗАЯВИТЕЛЬ: Учреждение Российской академии наук Институт сильноточной электроники Сибирского отделения РАН 634055, Россия, г. Томск, Пр. Академический, д. 2/3.). Статьи в зарубежных журналах 1. Boron ion source based on planar magnetron discharge in self-sputtering mode. V. I. Gushenets, A. Hershcovitch, T. V. Kulevoy, E. M. Oks, K. P. Savkin, A. V. Vizir, and G. Yu. Yushkov. Rev. Sci. Instrum. 81 02B303 (2010) 2. Konovalov S.V., Atroshkina A.A., Ivanov Yu.F., Gromov V.E. Evolution of dislocation substructures in fatigue loaded and failed stainless steel with the intermediate electropulsing treatment // Materials Science & Engineering A 527 (2010) pp. 3040-3043. 3. Lutsyk V.I., Vorob’eva V.P. Computer models of eutectic type T-x-y diagrams with allotropy. Two inner liquidus fields of two low-temperature modifications of the same component //Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2010. V. 101. No 1. P. 25-31. Статьи в рецензируемых российских журналах 1. Девятков В.Н., Коваль Н.Н., Григорьев С.В., Тересов А.Д. Эффект усиления эмиссии при генерации низкоэнергетического субмиллисекундного электронного пучка в диоде с сеточным плазменным катодом и открытой границей анодной плазмы // Письма в ЖТФ, 2010, том 36, вып. 4. c.23- 31. 2. Девятков В.Н., Коваль Н.Н., Григорьев С.В., Лопатин И.В., Денисов В.В, Шугуров В.В., Яковлев В.В. «Разработки ИСЭ СО РАН в области вакуумных электронно-ионноплазменных технологий» // Ученые записки Петрозаводского государственного университета № 2(107) Март, 2010 Естественные и технические науки С.86 – 95. 3. Тересов А.Д., Штейнле А.В., Коваль Н.Н., Попенов О.В., Скурихин И.М. Оптимизация атравматичности спиц для чрескостного остеосинтеза // Бюллетень Восточно-сибирского научного центра СО РАМН. –2010. – №. 5. – С. 202-204. 4. А. А. Соловьев, Н. С. Сочугов, К. В. Оскомов. Влияние остаточных напряжений в покрытиях TiN на удельные потери в анизотропной электротенической стали// Физика металлов и металловедение. – 2010. – Т. 109. – № 2. – С. 120–129. 5. Тарасенко В.Ф., Бакшт Е.Х., Бураченко А.Г., Костыря И.Д., Ломаев М.И., Рыбка Д.В. Диффузные разряды в неоднородном электрическом поле при повышенных давлениях, инициируемых убегающими электронами // Журнал технической физики. - 2010. - Т. 80. Вып. 2. - С. 5159. 13 6. Сорокин Д.А., Ломаев М.И., Кривоногова К.Ю. Концентрация и температура электронов в плазме диффузного разряда, формируемого при высоких перенапряжениях в плотных газах // Известия томского политехнического университета. 2010. Т. 316. № 2. С. 80-85. 7. Герасимов Г.Е., Крылов Б.Е., Ломаев М.И., Рыбка Д.В., Тарасенко В.Ф. Излучение в аргоне и криптоне на длине волны ~ 147 нм при возбуждении диффузным разрядом, инициируемым убегающими электронами // Квантовая электроника. 2010. - Т. 40. - № 3. - С. 241245. 8. Тарасенко В.Ф., Бакшт Е.Х., Бураченко А.Г., Ломаев М.И., Сорокин Д.А., Шутько Ю.В. Эффективные режимы генерации пучков убегающих электронов в гелии, водороде и азоте. // Письма в журнал технической физики. - 2010. - Т. 36. - Вып. 8. - С. 6067. 9. Бураченко А.Г., Тарасенко В.Ф. / О влиянии давления азота на энергию убегающих электронов, генерируемых в газовом диоде // Письма в журнал технической физики. 2010. Т. 36. Вып. 24. С. 8594. 10. Вострецова А.В., Будовских Е.А., Иванов Ю.Ф., Громов В.Е. Модификация структуры и свойств поверхности двухкомпонентного электровзрывного легирования стали 45 // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. – 2010. – С. 110-114. 11. Захаров А.Н., К.В. Оскомов, С.В. Работкин, А.А. Соловьев, Н.С. Сочугов. Пленки легированного галлием оксида цинка, нанесенные с использованием несбалансированной магнетронной распылительной системы // Журнал технической физики. – 2010. –Т. 80. – вып. 5. – С. 127 131. 12. Соловьев А.А., Н.С. Сочугов, А.В. Шипилова, В.П. Ротштейн, А.Е. Тумашевская, К.Б. Ефимова. Формирование тонкопленочного ZrO2Y2O3 электролита твердооксидного топливного элемента методами импульсной электронно-пучковой обработки и магнетронного распыления // Вестник МИТХТ. – 2010. – Т. 5. – № 1 С. 51 56. 13. Гнюсов С.Ф., Ротштейн В.П., Полевин С.Д., Кицанов С.А. Высокоскоростная деформация и откольное разрушение стали Гадфильда при воздействии сильноточного наносекундного релятивистского электронного пучка. Письма в ЖТФ, 2010, том 36, № 17, с. 48-53. 14. Гнюсов С.Ф., Ротштейн В.П., Полевин С.Д., Кицанов С.А. Деформационное поведение и откольное разрушение стали Гадфильда при ударно-волновом нагружении. Изв. вузов. Физика, 2010. №10. с. 56-62. 15. Дударев Е.Ф., Марков А.Б., Бакач Г.П., Табаченко А.Н., Полевин С.Д.,Гирсова Н.В., Кашин О.А., Жоровков М.Ф., Ротштейн В.П. Откольное разрушение ультрамелкозернистых и крупнозернистых ГЦК металлов при воздействии наносекундного релятивистского сильноточного электронного пучка. Изв. вузов. Физика. 2009. № 3. c. 19–24. 16. Луцык В.И., Воробьева В.П. Смена знака приращения массы при перемещении трех горизонтальных материальных точек по прямолинейным направляющим //Вестник Восточно-Сибирского гос. технологич. ун-та. Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2010. № 1. С. 21-25. 17. Луцык В.И., Воробьева В.П. Компьютерные модели T-x-y диаграмм эвтектического типа с полиморфным превращением одного из компонентов //Вестник Казанского гос. технологич. ун-та. Казань: Изд-во КГТУ, 2010. № 2. С. 7-10. 18. Луцык В.И., Зеленая А.Э. Расшифровка разрезов Т-х-у диаграмм с синтектикомонотектическими трансформациями //Вестник Казанского гос. технологич. ун-та. Казань: Изд-во КГТУ, 2010. № 2. С. 37-41. Статьи, принятые в печать 1. Лопатин И.В., Ахмадеев Ю.Х., Коваль Н.Н., Щанин П.М. Генератор плазмы на основе несамостоятельного тлеющего разряда низкого давления с полым катодом большого объема // ПТЭ, 2011, №1, c.1- 6 (в печати). 2. А. Н. Одиванова, В. Г. Подковыров, Н. С. Сочугов, К. В. Оскомов Исследование характеристик плазмы сильноточной импульсной магнетронной распылительной системы // Физика плазмы. – 2011. – Т. 36. – № 1. – С. 1–6. (в печати) 14 Тексты докладов, опубликованных в трудах международных конференций 1. Lopatin I.V., Akhmadeev Yu.H., Koval N.N., S.S. Kovalskiy, P.M. Schanin, V.V. Yakovlev “Generation of Plasma of Non-Self-Sustained Glow Discharge with Hollow Cathode”, in Proc. of 10th International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows, Tomsk, Russia, 19-24 September 2010, pp 35-38. 2. Oskomov K.V., Odivanova A.N., Sochugov N.S., Podkovyrov V.G., Pribytkov G.A. High-current pulsed magnetron sputtering of Al–Si and Ti–Si cathodes// Proc. X Int. Conf. on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows. Tomsk, Russia, September 19—24, 2010. — PP. 640—643. 3. Zakharov A.N., Oskomov K.V., Sochugov N.S. Optical properties of magnetron deposited SiO2 and Al2O3 films// Proc. X Int. Conf. on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows. Tomsk, Russia, September 19—24, 2010. — PP. 583—586. 4. Markov A. B., Kolitsch A. Improving the properties of metallic materials by surface alloying induced with a pulsed electron beam // Proc. XXIVth Int. Symp. on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum - Braunschweig ,2010 -V. 2 - PP. 486-489. 5. Ozur G.E., Batrakov A.V., Markov A.B., Mikov A.V., Padey A.G. // Proc. 10th Int. Conf. on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows. Tomsk, Russia, September 1924, 2010, Publishing House of the IOA SB RAS, 2010 - PP.23-26. 6. Pryadko E.L., Reuther H., Shevchenko N., Markov A.B., Kolitsch A. Phase Composition of 316L Stainless Steel after Electron-Beam Irradiation Followed by Chromium Ion Implantation // Proc. 10th Int. Conf. on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows. Tomsk, Russia, September 19-24, 2010, Publishing House of the IOA SB RAS, 2010 - PP.153-155. 7. Shepel D.A., Markov A.B. Pulsed Electron Beam Heating of Steel Specimen Containing Secondary Phase Inclusions // Proc. 10th Int. Conf. on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows. Tomsk, Russia, September 19-24, 2010, Publishing House of the IOA SB RAS, 2010 - PP.156-159. 8. V.F. Tarasenko, I.D. Kostyrya / Nanosecond Discharge-Based X-Ray Source in Atmospheric Pressure Air With a Subnanosecond Pulse Duration // 16th SHCE. Procs. of 16th International Symposium on High Current Electronics. Tomsk, Russia. September 1924, 2010. - P. 163167. 9. D.A. Sorokin, M.I. Lomaev, V.F. Tarasenko, Yu.V. Shut’ko / Properties of the Nanosecond Discharge Formed in Nitrogen at High Overvoltages in Interelectrode Gap // 16th SHCE. Proc. of 16th International Symposium on High Current Electronics. Tomsk, Russia. September 1924, 2010. - P. 600603 10. M.I. Lomaev, D.V. Rybka, V.F. Tarasenko / Radiation Characteristics of Argon, Krypton and Xenon Excited with Nanosecond Diffuse Discharge at Preionization by Ranaway Electrons // 16th SHCE. Proc. of 16th International Symposium on High Current Electronics. Tomsk, Russia. September 1924, 2010. - P. 604607. 11. Lobach M.I., Goncharenko I.M., Grigoriev S.V., Koshkin K.A., Markova E.A., Teresov A.D. Study of the Adhesive Strength of Wear-Resistant Nanocomposite Films of Enhanced Hardness Obtained by Arc Discharges. // Proc. 10th Intern. Conf. on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows. – Tomsk: Publishing House of the IOA SB RAS, 2010. – P.628-632. 12. Filimonov S.Yu., Ivanov Yu.F., Teresov A.D., Kolubaeva Yu.A., Gromov V.E., Budovskih E.A., Vostretsova A.V. Electroexplosive Copper Coating and Electron Beam Treatment of Steel // Proc. 10th Intern. Conf. on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows. – Tomsk: Publishing House of the IOA SB RAS, 2010. – P.250-253. 13. Ivanov Yu.F., Filimonov S.Yu., Kolubaeva Yu.A., Teresov A.D., Vostretsova A.V., Budovskih E.A., Gromov V.E. Comparative Analysis of Structure and Properties of Steel Subjected to Electroexplosive Aluminizing and Electroexplosive Copper Plating with Subsequent ElectronBeam Treatment // Proc. 10th Intern. Conf. on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows. – Tomsk: Publishing House of the IOA SB RAS, 2010. – P.190-193. 14. Karpiy S.V., Budovskikh E.A., Ivanov Yu.F., Vashuk E.S., Tang G., Konovalov S.V., Gromov V.E. Gradient nanocomposite layers formation on electroexplosive alloying // Fundamental aspect of external field action on materials (Book of the International conference articles, 26-28 may, 15 2010, Advanced materials institute graduate school at Shenzhen Tsinghua university), Ed. by V. Gromov, “Novokuznetsk polygraphic Center”, 2010, s. 407-418. 15. Gromova A.V., Karpiy S.V., Budovskikh E.A., Ivanov Yu.F., Konovalov S.V., Gromov V.E. Dislocation substructure formation under electroexplosive alloying // Fundamental aspect of external field action on materials (Book of the International conference articles, 26-28 may, 2010, Advanced materials institute graduate school at Shenzhen Tsinghua university), Ed. by V. Gromov, “Novokuznetsk polygraphic Center”, 2010, s. 401-406. 16. Ivanov Yu.F., Filimonov S.Yu, Kolubaeva Yu.A., Teresov A.D., Budovskikh E.A., Vostrecova A.V., Koval N.N., Gromov V.E. Structure, phase composition and strengthening mechanism of carbon steel surface layer, exposed to electroexplosion aluminizing and following electron-beam treatment // Fundamental aspect of external field action on materials (Book of the International conference articles, 26-28 may, 2010, Advanced materials institute graduate school at Shenzhen Tsinghua university), Ed. by V. Gromov, “Novokuznetsk polygraphic Center”, 2010, s. 33-45. 17. Shipilova A.V., Soloviev A.A., Sochugov N.S., Rotshtein V.P., Karlik K.V. Investigating the single cell of solid oxide fuel cell with thin film electrolyte fabricated by magnetron sputtering and pulsed electron beam treatment// Proc. X Int. Conf. on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows. Tomsk, Russia, September 19 24, 2010. PP. 633 635. 18. Rabotkin S.V., Zakharov A.N., Soloviev A.A., Sochugov N.S. Electrochromic properties of WO3 and NiO films obtained by reactive magnetron sputtering method // Proc. X Int. Conf. on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows. Tomsk, Russia, September 19 24, 2010. PP. 636 639. 19. Soloviev A.A., Sochugov N.S., Shipilova A.V., Rabotkin S.V., Efimova K.B., Tumashevskaya A.E. Investigation of characteristics of the anode-supported solid oxide fuel cell with thin-film electrolyte deposited by electron-ion-plasma methods // Proc. X Int. Conf. on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows. Tomsk, Russia, September 19 24, 2010. PP. 644 647. 20. Gnusov S.F., Rotshtein V.P., Polevin S.D., Kitsanov S.A., Mayer A.E., Yalovets A.P.. Use of highcurrent nanosecond relativistic electron beam as a shock-wave generator for investigation of high strain rate and spall fracture of Hadfield steel. Proc. 16th Intern. Symp. on High-Current Electronics. Tomsk, Russia, 19-24 Sept. 2010. Eds: B. Kovalchuk, G. Remnev. Publishing House of the IOA SB RAS, 2010. p. 571-574. 21. Tyunkov A.V., M.V. Shandrikov, А.V. Vizir, K.P. Savkin, A.G. Nikolaev, N.S. Sochugov. Discharge System with Electron Injection for Formation of Composite Metal-Oxide Hydrophobic Coatings // Proc. of 10th International conference on modification of materials with particle beams and plasma flows. Tomsk, Russia, Sept. 19–24, 2010. P. 594–597. 22. Tyunkov A.V., A.V. Vizir, M.V. Shandrikov, E.M. Oks. The Measurements of Electron Temperature in Gaseous Bulk Plasma with Electron Injection // Proc. of 10th International conference on modification of materials with particle beams and plasma flows. Tomsk, Russia, Sept. 19–24, 2010. P. 41–44. 23. Луцык В.И., Насрулин Э.Р. Т-х-у диаграммы с аддитивным контуром границ фазовых областей //Proc. of Intern. Conf. "Applications of Computer and Information Sciences to Nature Research 2010" (ACISNR 2010). New-York: Association for Computing Machinery, 2010. С. 2933. 24. Lutsyk V., Zelenaya A., Zyryanov A. T-x-y and T-x-y-z Diagrams with the Kinematic Surfaces //Proc. of Intern. Conf. "Applications of Computer and Information Sciences to Nature Research 2010" (ACISNR 2010). New-York: Association for Computing Machinery, 2010.P. 34-38. 25. Воробьева В.П., Луцык В.И., Сумкина О.Г. База компьютерных моделей Т-х-у диаграмм основных топологических типов //Сб. докл. Межд. науч. конф. "Химическая термодинамика. Фазовые равновесия и термодинамические характеристики компонентов". Донецк: Изд-во Донецкого нац. техн. ун-та, 2010. С. 28-30. 26. Зеленая А.Э., Луцык В.И., Савинов В.В. Компьютерная модель системы СаО-Аl2О3-SiО2 для подготовки специалистов силикатной промышленности //Сб. докл. Межд. науч. конф. "Химическая термодинамика. Фазовые равновесия и термодинамические характеристики компонентов". Донецк: Изд-во Донецкого нац. техн. ун-та, 2010. С. 40-41. 16 27. Зырянов А.М., Луцык В.И., Нефедов Ю.Ю. Имитация условий смены типа трехфазной реакции при постоянной температуре //Сб. докл. Межд. науч. конф. "Химическая термодинамика. Фазовые равновесия и термодинамические характеристики компонентов". Донецк: Изд-во Донецкого нац. техн. ун-та, 2010. С. 42-43. 28. Насрулин Э.Р., Луцык В.И., Гендунов Д.А. Материальные балансы тройных систем с дифференциацией разнодисперсных кристаллов //Сб. докл. Межд. науч. конф. "Химическая термодинамика. Фазовые равновесия и термодинамические характеристики компонентов". Донецк: Изд-во Донецкого нац. техн. ун-та, 2010. С. 58-60. 29. Воробьева В.П., Луцык В.И. Симплексация полиэдров A,B||X,Y,Z с триангулированными гранями //Proc. of V Intern. Symp. "Generalized statement and solutions of control problems2010". Ulaanbaatar (Mongolia): Mong. univ. of science and techn. Publ. house, 2010. P. 66-69. 30. Зеленая А.Э., Луцык В.И. Достоверность определяемых методом конод параметров Т-х-у-z диаграмм эвтектического типа //Proc. of V Intern. Symp. "Generalized statement and solutions of control problems-2010". Ulaanbaatar (Mongolia): Mong. univ. of science and techn. Publ. house, 2010. P. 107-111. 31. Zyryanov A.M., Lutsyk V.I. Three-phase regions with a transition from syntectic equilibrium to monotectic equilibrium //Proc. of V Intern. Symp. "Generalized statement and solutions of control problems-2010". Ulaanbaatar (Mongolia): Mong. univ. of science and techn. Publ. house, 2010. P. 268-271. 32. Зеленая А.Э., Луцык В.И. Модель Т-х-у-z диаграммы с 29 гиперповерхностями для имитации методов ее исследования //Матер. III Межд. конф. "Инфокоммуникационные и вычислительные технологии и системы (ИКВТС-2010)". Улан-Удэ - Энхалук: изд-во Бурятского гос. ун-та, 2010. С. 146-149. 33. Зырянов А.М., Луцык В.И. Трехфазные области Т-х-у диаграмм с изотермической сменой знака приращения массы материальной точки //Матер. III Межд. конф. "Инфокоммуникационные и вычислительные технологии и системы (ИКВТС-2010)". УланУдэ - Энхалук: изд-во Бурятского гос. ун-та, 2010. С. 153-157. 34. Воробьева В.П., Луцык В.И., Зеленая А.Э. Конструирование экологически безопасных припоев // Материалы Межд. науч.-практ. конф. "Приоритеты Байкальского региона в азиатской геополитике России". Улан-Удэ: изд-во БНЦ СО РАН, 2010. С. 106-108. 35. Луцык В.И., Зеленая А.Э. Конструирование силикатных материалов //Материалы Межд. науч.-практ. конф. "Приоритеты Байкальского региона в азиатской геополитике России". Улан-Удэ: изд-во БНЦ СО РАН, 2010. С. 108-110. 1. 2. 3. 4. 5. Тексты докладов, опубликованных в трудах всероссийских конференций Яковлев Е. В., Марков А.Б. Формирование поверхностного сплава на основе меди методом электронно-пучкового миксинга // Физика твердого тела: Сборник материалов XII Российской научной студенческой конференции. Томск, 12-14 мая, 2010 г.- Томск: Томский госуниверситет, 2010. - стр. 131-134. Яковлев Е. В., Марков А.Б. Формирование поверхностного медно-никелевого сплава методом электронно-пучкового миксинга // Тезисы докладов Школы-конференции молодых ученых «Неорганические соединения и функциональные материалы». Новосибирск, 16-18 июня, 2010 г.- Новосибирск ИХН СО РАН, 2010. - стр. 66. Тюньков А.В., Шандриков М.В. Формирование композитных гидрофобных покрытий // Материалы докладов Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР–2010», Томск, 4-7 мая, 2010, часть 2, стр. 47-50. Воробьева В.П., Луцык В.И. Проблемы полиэдрации комплексов с внутренними точками и твердыми растворами //Наноматериалы и технологии. Наноструктурированные системы в физике конденсированного состояния. Технология наноразмерных структур. Сб. трудов 3-й Всероссийской конф. с межд. участием. Улан-Удэ: Изд-во Бурятского гос. ун-та, 2010. С.66-73. Зеленая А.Э., Луцык В.И., Зырянов А.М. Ошибки в графике разрезов Т-х-у-z диаграмм при определении составов четверных наноструктурных эвтектик //Наноматериалы и 17 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. технологии. Наноструктурированные системы в физике конденсированного состояния. Технология наноразмерных структур. Сб. трудов 3-й Всероссийской конф. с межд. участием. Улан-Удэ: Изд-во Бурятского гос. ун-та, 2010. С.73-80. Насрулин Э.Р. Луцык В.И. Конкуренция разнодисперсных кристаллов нестехиометрического соединения I в четырехфазных перегруппировках масс Ж+I=J+K //Наноматериалы и технологии. Наноструктурированные системы в физике конденсированного состояния. Технология наноразмерных структур. Сб. трудов 3-й Всероссийской конф. с межд. участием. Улан-Удэ: Изд-во Бурятского гос. ун-та, 2010. С. 80-86. Будаева Ю.Г., Луцык В.И. Вырождения "плоских" фаз на изотермических разрезах тройных систем //Экологобезопасные и ресурсосберегающие технологии и материалы: материалы регион. молодеж. практ. конф. с межд. участием. Улан-Удэ: Изд-во Бурятского гос. ун-та, 2010. С. 7-9. Нефедов Ю.Ю., Луцык В.И. Конструирование Т-х-у диаграмм с субсолидусными соединениями //Экологобезопасные и ресурсосберегающие технологии и материалы: материалы регион. молодеж. практ. конф. с межд. участием. Улан-Удэ: Изд-во Бурятского гос. ун-та, 2010. С. 33-35. Савинов В.В., Луцык В.И., Насрулин Э.Р. Конкуренция первичных I1 и эвтектических Iе кристаллов в нонвариантных реакциях L+I=J+K, L+I+J=K //Экологобезопасные и ресурсосберегающие технологии и материалы: материалы регион. молодеж. практ. конф. с межд. участием. Улан-Удэ: Изд-во Бурятского гос. ун-та, 2010. С. 44-46. Спиридонова Т.С., Луцык В.И. Корреляция критической точки на границе расслоившегося расплава //Экологобезопасные и ресурсосберегающие технологии и материалы: материалы регион. молодеж. практ. конф. с межд. участием. Улан-Удэ: Изд-во Бурятского гос. ун-та, 2010. С. 54-56. Федотова И.Е., Луцык В.И. Ошибки метода конод при определении параметров Т-х-у диаграмм//Экологобезопасные и ресурсосберегающие технологии и материалы: материалы регион. молодеж. практ. конф. с межд. участием. Улан-Удэ: Изд-во Бурятского гос. ун-та, 2010. С. 62-65. Насрулин Э.Р., Луцык В.И., Воробьева В.П. Исследование трехфазной области со сменой знаков приращения масс в локальных декартовых и барицентрических координатах //Сб. докладов VII конф. по фундаментальным и прикладным проблемам физики (молодых ученых, аспирантов и студентов) ОФП БНЦ СО РАН. Улан-Удэ: изд-во БНЦ СО РАН, 2010. С. 12-15. Нефедов Ю.Ю., Луцык В.И., Воробьева В.П. Разбиение призм на симплексы при помощи матриц смежности //Сб. докладов VII конф. по фундаментальным и прикладным проблемам физики (молодых ученых, аспирантов и студентов) ОФП БНЦ СО РАН. Улан-Удэ: изд-во БНЦ СО РАН, 2010. С. 16-18. Зырянов А.М., Луцык В.И., Насрулин Э.Р. Имитация матбалансов в трехфазных областях по А.В.Сторонкину //Сб. докладов VII конф. по фундаментальным и прикладным проблемам физики (молодых ученых, аспирантов и студентов) ОФП БНЦ СО РАН. УланУдэ: изд-во БНЦ СО РАН, 2010. С. 18-21. Тезисы докладов международных и всероссийских конференций 1. Lutsyk V.I., Zelenaya A.E. Crystallization in ternary systems with syntectic-monotectic transformations //Abstract of 14th Intern. Symp. on Solubility Phenomena (ISSP 2010). Montanuniversitaet Leoben Austria), 2010. P. 39 2. Lutsyk V.I., Vorob’eva V.P. Ternary systems with inner liquidus fields of low-temperature allotropies //Abstract of 14th Intern. Symp. on Solubility Phenomena (ISSP 2010). Montanuniversitaet Leoben Austria), 2010. P. 45. 3. Lutsyk V., Zelenaya A., Savinov V. Melt Solidification in Ternary Ceramic Systems //Abstracts of Intern. Symp. “Glasses - Science & Technology, and Photonic Applications”. Osaka (Japan), 2010 (в печати) 18 4. Lutsyk V., Nasrulin E. Crystals of Different Dispersity Competition in 4-Phase Invariant Reactions and Peritectical Stages of 3-Phase Reactions with Mass Increment Sign Changing //Abstracts of Inter. Symp. “Hybrid and Nano-Structured Materials”. Osaka (Japan), 2010 (в печати) 5. Lutsyk V., Zyryanov A. Three-Phase Reaction Type Changing Determination in Global Baricentric Coordinates //Abstracts of Intern. Symp. “Advanced Ceramic Sensor Technologies”. Osaka (Japan), 2010 (в печати) 6. Lutsyk V., Sumkina O., Saviniv V. Precision of the Eutectic Points Determination by the Isopleths //Abstracts of Intern. Symp. “Ceramics and Composites for Advanced Nuclear Energy and Hazardous Waste Treatment Applications”. Osaka (Japan), 2010 (в печати) 7. Lutsyk V., Nefedov Yu. Computer Models of T-x-y Diagrams with Ternary Compounds //Abstracts of Intern. Symp. “Advanced Engineering Ceramics and Composites”. Osaka (Japan), 2010 (в печати) 8. Lutsyk V., Vorob’eva V. Matrixes for Polyhedration of Multicomponent Systems //Abstracts of Intern. Symp. “Innovation in Refractories and Traditional Ceramics”. Osaka (Japan), 2010 (в печати) 9. Lutsyk V., Vorob’eva V. T-x-y Diagrams Computer Models for Lead-Free Soldering Systems //Abstracts of Intern. Symp. “Advances in Electro Ceramics”. Osaka (Japan), 2010 (в печати) 10. Lutsyk V.I., Zelenaya A.E. Computer simulation of silicate materials //Тез. докл 6-й Межд. конф. Материалы и покрытия в экстремальных условиях: исследования, применение, экологически чистые технологии производства и утилизации изделий». Большая Ялта, Понизовка (Украина), 2010 (в печати) 11. Lutsyk V.I., Vorob’eva V.P. Сomputer models of Ag-Cu-Sn, Au-Bi-Sb, Bi-In-Sn T-x-y diagrams for lead-free soldering design //Тез. докл 6-й Межд. конф. Материалы и покрытия в экстремальных условиях: исследования, применение, экологически чистые технологии производства и утилизации изделий». Большая Ялта, Понизовка (Украина), 2010 (в печати) 12. Vorob’eva V.P., Lutsyk V.I. Computer models of Т-x-y diagrams for lead-free solders design // Abstracts of the Intern. Conf. “TOFA 2010 – Discussion Meeting on Thermodynamics of Alloys”, Porto (Portugal), 2010 (в печати) 13. Lutsyk V.I., Zelenaya A.E. Material balances and crystallization paths in CaO-Al2O3-SiO2 system //Abstracts of the Intern. Conf. “TOFA 2010 – Discussion Meeting on Thermodynamics of Alloys”, Porto (Portugal), 2010 (в печати) 14. Lutsyk, V.I., Zelenaya, A.E. Two models of CaO-Al2O3-SiO2 phase diagram //Abstracts Volume of BONDS AND BRIDGES - 20th General Meeting of the Intern. Mineralogical Association IMA, Budapest (Hungary), 2010 (в печати) 15. Луцык В.И., Зеленая А.Э., Савинов В.В. Траектории фаз в расплавах СаО-Аl2О3-SiО2 //Тез. XIV Национ. конф. по росту кристаллов (НКРК-2010). Москва, 2010. (в печати) 16. Луцык В.И., Зеленая А.Э., Зырянов А.М. Поиск низкотемпературных растворителей непланарными конодами //Тез. XIV Национ. конф. по росту кристаллов (НКРК-2010). Москва, 2010. (в печати) 17. Луцык В.И., Насрулин Э.Р. Конкуренция первичных и эвтектических кристаллов в нонвариантных реакциях //Тез. XIV Национ. конф. по росту кристаллов (НКРК-2010). Москва, 2010. (в печати) 18. Луцык В.И. , Воробьева В.П., Сумкина О.Г. Триангуляция солевых систем с боратом бария //Тез. XIV Национ. конф. по росту кристаллов (НКРК-2010). Москва, 2010. (в печати) 19. Луцык В.И. Компьютерная модель диаграммы состояния как инструмент решения прикладных и фундаментальных задач физико-химического анализа //Тез. докл. IX Межд. Курнаковского совещ. по физ.-хим. анализу. Пермь: изд-во Перм. гос. ун-та, 2012. С. 24. 20. Воробьева В.П., Луцык В.И. Реконструкция диаграммы состояния по схемам фазовых реакций //Тез. докл. IX Межд. Курнаковского совещ. по физ.-хим. анализу. Пермь: изд-во Перм. гос. ун-та, 2012. С. 37. 21. Зырянов А.М., Луцык В.И., Ильичева П.С. Имитация трехфазной области А.В. Сторонкина //Тез. докл. IX Межд. Курнаковского совещ. по физ.-хим. анализу. Пермь: изд-во Перм. гос. ун-та, 2012. С. 44. 19 22. Зырянов А.М., Луцык В.И., Тудупова В.С. Материальные балансы в трехфазной области пирамидального типа //Тез. докл. IX Межд. Курнаковского совещ. по физ.-хим. анализу. Пермь: изд-во Перм. гос. ун-та, 2012. С. 45. 23. Нарулин Э.Р., Луцык В.И., Середа И.А. Образование тройного инконгруэнтно плавящегося соединения в четырехфазной перитектической реакции по О.Е. Осинцеву //Тез. докл. IX Межд. Курнаковского совещ. по физ.-хим. анализу. Пермь: изд-во Перм. гос. ун-та, 2012. С. 70. 24. Нефедов Ю.Ю., Луцык В.И., Зеленая А.Э. Смена знаков приращения масс в трехфазных областях Т-х-у-z диаграмм //Тез. докл. IX Межд. Курнаковского совещ. по физ.-хим. анализу. Пермь: изд-во Перм. гос. ун-та, 2012. С. 71. 25. Зеленая А.Э., Луцык В.И. Пути кристаллизации в двухфазных областях с куполообразными границами //Тез. докл. IX Межд. Курнаковского совещ. по физ.-хим. анализу. Пермь: изд-во Перм. гос. ун-та, 2012. С. 97. 26. Зеленая А.Э., Луцык В.И. Коррекция графики в тройных системах с расслоением расплава //Тез. докл. IX Межд. Курнаковского совещ. по физ.-хим. анализу. Пермь: изд-во Перм. гос. ун-та, 2012. С. 173. 27. Насрулин Э.Р., Луцык В.И., Савинов В.В. Изотермические разрезы Т-х-у диаграмм с "плоскими" и "линейными" фазами //Тез. докл. IX Межд. Курнаковского совещ. по физ.хим. анализу. Пермь: изд-во Перм. гос. ун-та, 2012. С. 226. 28. Насрулин Э.Р., Луцык В.И., Солдатов Е.А. Конкуренция разнодисперсных кристаллов в нонвариантных реакциях L+I=J+K и L+I+J=K с участием твердых растворов //Тез. докл. IX Межд. Курнаковского совещ. по физ.-хим. анализу. Пермь: изд-во Перм. гос. ун-та, 2012. С. 227. 29. Нефедов Ю.Ю., Воробьева В.П., Луцык В.И., Компьютерные модели солевых систем со складками на ликвидусе //Тез. докл. IX Межд. Курнаковского совещ. по физ.-хим. анализу. Пермь: изд-во Перм. гос. ун-та, 2012. С. 228. 30. Зеленая А.Э., Луцык В.И. Компьютерная модель Т-х-у диаграммы СaО-Аl2О3-SiО2 //Тез. докл. IX Межд. Курнаковского совещ. по физ.-хим. анализу. Пермь: изд-во Перм. гос. ун-та, 2012. С. 279. 31. Насрулин Э.Р., Луцык В.И., Иванова Е.А. Т-х-у диаграмма с бинарным разлагающимся и тройным инконгруэнтно плавящимся соединениями //Тез. докл. IX Межд. Курнаковского совещ. по физ.-хим. анализу. Пермь: изд-во Перм. гос. ун-та, 2012. С. 297. 32. Нефедов Ю.Ю., Луцык В.И., Сумкина О.Г. Т-х-у диаграмма Ф. Райнза с тремя классами четырехфазных равновесий //Тез. докл. IX Межд. Курнаковского совещ. по физ.-хим. анализу. Пермь: изд-во Перм. гос. ун-та, 2012. С. 298. 33. Воробьева В.П., Луцык В.И., Сумкина О.Г. Тройные металлические системы для замены сплавов свинца //Тез. докл. Науч. конф. "Байкальские чтения: наноструктурированные системы и актуальные проблемы механики сплошной среды". Улан-Удэ – Энхалук. Ижевск: ИПМ УрО РАН, 2010. С. 34-37. 34. Зеленая А.Э., Луцык В.И., Савинов В.В. Концентрационные и фазовые области функциональных материалов в силикатных системах MO(М=Ca,Mg)-Al2O3-SiO2 //Тез. докл. Науч. конф. "Байкальские чтения: наноструктурированные системы и актуальные проблемы механики сплошной среды". Улан-Удэ – Энхалук. Ижевск: ИПМ УрО РАН, 2010. С. 37-39. 35. Насрулин Э.Р., Луцык В.И., Нефедов Ю.Ю. Программы-тренажеры для подготовки специалистов в области материаловедения и технологии керамик и сплавов //Тез. докл. Науч. конф. "Байкальские чтения: наноструктурированные системы и актуальные проблемы механики сплошной среды". Улан-Удэ – Энхалук. Ижевск: ИПМ УрО РАН, 2010. С. 40-42. 36. Луцык В.И., Зеленая А.Э. Пути кристаллизации и материальные балансы в силикатных системах MO (М=Ca,Mg)-Al2O3-SiO2 //Тез. докл. VI Межд. науч. конф. "Кинетика и механизм самоорганизации при фазообразовании". Иваново. 2010. С. 145. 37. Луцык В.И., Воробьева В.П. Компьютерные модели Т-х-у диаграмм с полиморфными модификациями компонентов //Тез. докл. VI Межд. науч. конф. "Кинетика и механизм самоорганизации при фазообразовании". Иваново. 2010. С. 322. 20 38. Луцык В.И., Зеленая А.Э. Метод конод с произвольным расположением политермических разрезов Т-х-у-z диаграмм //Тез. докл. V Всерос. конф. «Физико-химические процессы в конденсированных средах и на межфазных границах - ФАГРАН-2010». Воронеж, 2010. (в печати) 39. Савинов В.В., Луцык В.И., Зеленая А.Э. Траектории фаз в силикатных системах //Тез. докл. V Всерос. конф. «Физико-химические процессы в конденсированных средах и на межфазных границах - ФАГРАН-2010». Воронеж, 2010. (в печати) 40. Луцык В.И., Насрулин Э.Р. «Дисперсная» конода первичных A1 и эвтектических Ae кристаллов, конкурирующих в реакции L+А=I+J //Тез. докл. V Всерос. конф. «Физикохимические процессы в конденсированных средах и на межфазных границах - ФАГРАН2010». Воронеж, 2010. (в печати) 41. Сумкина О.Г., Воробьева В.П., Луцык В.И. Компьютерная модель т-х-у диаграммы Bi-In-Sn для дизайна бессвинцовых припоев //Тез. докл. V Всерос. конф. «Физико-химические процессы в конденсированных средах и на межфазных границах - ФАГРАН-2010». Воронеж, 2010. (в печати) 42. Воробьева В.П., Луцык В.И. Модернизация алгоритма А.Г.Краевой для триангуляции комплексов с внутренними точками //Тез. докл. V Всерос. конф. «Физико-химические процессы в конденсированных средах и на межфазных границах - ФАГРАН-2010». Воронеж, 2010. (в печати) 21 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 План работ на 2011 г. по Программе II.7.4 «Наноструктурные слои и покрытия: оборудование, процессы, применение» Номер проекта II.7.4.1 II.7.4.2 Название проекта ИСЭ СО РАН Научные основы разработки электронноионноплазменного оборудования для создания наноструктурных слоев и покрытий Организация Содержание работ Исследование режимов генерации плотной низкотемпературной плазмы разрядами низкого давления и исследование основных параметров этой плазмы с целью поиска оптимальных режимов формирования на поверхности твердых тел покрытий с нанокристаллической структурой. (Зав. лаб. ПЭЭ, д.т.н. Коваль Н.Н.) Исследование и оптимизация условий формирования и транспортировки плотного импульсного пучка электронов субмиллисекундной длительности в пространстве дрейфа. (Зав. лаб. ПЭЭ, д.т.н. Коваль Н.Н.) Разработка и создание лабораторного стенда для исследования новых схем, конструкций и режимов работы сильноточных импульсных распылительных систем. (Зав. лаб. ПЭ, к.ф.-м.н. Сочугов Н.С.) Детальное исследование параметров разряда и плазмы, обеспечивающих максимальную долю ионов бора в извлеченном пучке. (н.с., к.т.н. Визирь А.В.) Исследование возможности формирования многокомпонентных наноструктурных сплавов с помощью сильноточного вакуумного дугового испарителя и источника сильноточного электронного пучка. (Зав. лаб. ВЭ, к.ф.-м.н. Батраков А.В.) Получение диффузной плазмы азота и аргона при частоте следования импульсов в сотни Гц. Исследование модификации полу-проводников под действием объёмного раз-ряда, инициируемого пучком электронов лавин. (Зав. лаб. ОИ, д.ф.-м.н. Тарасенко В.Ф.) ИСЭ СО РАН Исследование Комплекс исследований функциональных свойств синтезируемых закономерностей покрытий, а также их структуры и состава современными методами и механизмов материаловедения. Установление зависимости изменения функциональных электронносвойств (твердость; адгезионная и когезионная прочность) и структуры ионнопокрытий от основных параметров процесса комбинированной обработки (в плазменного том числе, скорости осаждения, типа и температуры подложки, плотности формирования ионного потока, энергии ионов, использования постоянного или Научный руководитель д.т.н. Н.Н. Коваль д.ф.-м.н. Ю.Ф. Иванов II.7.4.3 наноструктурных импульсного напряжения смещения подложки). (в.н.с., д.ф.-м.н. слоев и Иванов Ю.Ф.) покрытий Выявить основные закономерности изменения физико-механических (нанотвердость) и трибологических (коэффициент трения, износостойкость при комнатной и повышенных (до 650 С) температурах) свойства стали, подвергнутой электровзрывному легированию и электронно-пучковой обработке. (в.н.с., д.ф.-м.н. Иванов Ю.Ф.) Разработать метод и выявить закономерности синтеза сверхтвердых (Hv>40 ГПа) нанокомпозитных покрытий Ti-Si-N и Al-Si-N с помощью сильноточного импульсного реактивного магнетронного распыления. (с.н.с., к.ф.-м.н. Оскомов К.В.) Компьютерное моделирование динамики ударной волны, определение скорости деформирования и откольной прочности исследуемых материалов при воздействии сильноточного электронного пучка. (в.н.с., д.ф.-м.н. Ротштейн В.П.) Провести модернизацию генератора газо-металлической плазмы для возможности осаждения композитных покрытий с регулируемым соотношением металлических компонентов. (н.с., к.т.н. Шандриков М.В.) Выполнить эксперименты по осаждению и исследованию состава композитных покрытий с регулируемым соотношением компонентов. (н.с., к.т.н. Шандриков М.В.) ОФП БНЦ Процессы Исследование механизмов и закономерностей структурирования СО РАН образования поверхностных слоев и формирования наноструктурных покрытий поверхностных боридов и карбидов переходных металлов на железоуглеродистых сплавах наноструктурных при воздействии электронного пучка в вакууме. (г.н.с., д.т.н. слоев и Смирнягина Н.Н.) покрытий Изучение фазового состава и кристаллического строения слоев боридов и боридов и карбидов. (г.н.с., д.т.н. Смирнягина Н.Н.) карбидов при Разработка компьютерных моделей диаграмм состояния для интенсивном конструирования структур гетерогенных материалов и покрытий. (Зав. воздействии сект., д.х.н. Луцык В.И.) электронным Создание электронного справочника компьютерных моделей T-x-y пучком диаграмм основных топологических типов. (Зав. сект., д.х.н. Луцык В.И.) 23 д.т.н. Н.Н. Смирнягина