ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Адгезия пленок, образованных путем осаждения частиц из струи плазмы из "Адгезия пленок и покрытий " Адгезия пленок, образованных путем осаждения частиц из струи плазмы. Усиление адгезионной прочности пленок, сформированных из слоя прилипших частиц, может быть достигнуто в результате размягчения и расплавления частиц до их контакта с поверхностью субстрата. [c.258] Такое размягчение может быть достигнуто, в частности, путем использования струи плазмы. Струя плазмы выполняет двойную роль во-первых, как уже отмечалось, она обусловливает размягчение частиц и предопределяет их повышенную адгезию в будущем во-вторых, она направляет поток частиц к поверхности, способствуя тем самым формированию пленки из прилипших оплавленных и размягченных частиц. [c.258] Струю плазмы получают при прохождении плазмообразующего газа (аргона, неона, водорода) через электрическую дугу. Температура плазмы, применяемой для создания покрытий, составляет 10 10 К. Поэтому плазменная струя позволяет образовывать покрытия из тугоплавкого материала. В качестве тугоплавких и высокопрочных материалов, из которых формируется пленка плазменным методом, применяют карбиды, бориды и окислы металлов, имеющие температуру плавления от 2000 до 4000 К. [c.259] При помощи струи плазмы наносят пленки, которые выполняют роль смазочных материалов. Для этой цели распыляют порошкообразные частицы графита, МоЗг и WS в чистом виде или в смеси с порошком никеля, меди и серебра в различных соотношениях. Адгезионная прочность смазочных пленок зависит от нагрузки на них. При малых нагрузках, равных 7,2 -10 Па, лучшими адгезионными свойствами обладает смесь, состоящая из 35% (масс.) меди и 65% графита или 85% никеля и 15% графита. Эти же смеси проявляют лучшие фрикционные свойства. При высоких нагрузках, измеряемых в диапазоне (5,0 ч- 13,6) 10 Па, применяют смесь 45% Си и 55% Мо5а. [c.259] В струе плазмы частицы приобретают пластичность. При контакте таких частиц с поверхностью происходит совместная пластическая деформация массы частиц, которая приводит к схватыванию и образованию межатомных связей [205]. В случае плазменного напыления металла на металлическую поверхность между адгезивом и субстратом может образовываться металлическая связь. При напылении неметаллического адгезива на металлический субстрат имеет место образование ковалентных и координационно-ковалентных связей. [c.259] Адгезионная прочность полученных плазменным методом пленок зависит прежде всего от природы контактирующих тел. Так, адгезионная прочность пленки из АХаОд на стальной поверхности составляет (25- -70) -10 Па [169]. При использовании в качестве субстрата никеля адгезионная прочность пленок ванадия равна 4,5 X X 10 Па, а пленок, содержащих вольфрам, — 3,64 -10 Па, т. е. значительно больше, чем пленок, сформированных другими методами. [c.259] Высота выступов стальной поверхности, мкм. [c.260] Адгезионная прочность пленок нихрома-Ю , Па. . [c.260] Приведенные данные свидетельствуют об отсутствии прямо пропорциональной зависимости между шероховатостью и адгезионной прочностью. Дело в том, что в результате адгезии снижается твердость поверхности субстрата. Для поверхностей, твердость которых после отрыва адгезии примерно одинакова (33, 34, 35% и 47, 50%), адгезионная прочность совпадает даже в том случае, когда высота выступов неодинакова. Это свидетельствует о том, что не только шероховатость субстрата определяет адгезионную прочность. [c.260] Адгезионная прочность плазменных пленок зависит от их тол-ш ины [206]. Без зачета этой зависимости трудно объяснить разброс значений адгезионной прочности при определении ее для одних и тех же адгезива и субстрата. Адгезионная прочность, определяемая методом нормального отрыва, для пленок, которые сформированы из AI2O3 и ZrOj на стальной поверхности, составляет (40 100) X X 10 Па, а для пленок ванадия с этой же поверхностью — (40 -f--4-250) 10 Па. Такой разброс значений адгезионной прочности объясняется различной толщиной образованных пленок, что обусловливает неодинаковый расход части внешнего усилия на деформацию отрываемых пленок [207]. [c.260] Влияние на адгезионную прочность, определяемую методом нормального отрыва, толщина покрытий из Мо (плазмообразующий газ аргон) представлено на рис. V,9. Зависимость адгезионной прочности от толщины образуемых плазменным методом покрытий можно условно разделить на три зоны. В зоне I имеет место рост адгезионной прочности с увеличением толщины покрытия. Для этой зоны характерен адгезионный тип отрыва. В зоне II наблюдается максимум адгезионной прочности, а также смешанный адгезионнокогезионный тин отрыва. В зоне III имеет место обратно пропорциональная зависимость между адгезионной прочностью и толщиной покрытия, что вызвано внутренними напряжениями. Наличие внутренних напряжений предопределяет преимущественно когезионный тип отрыва. Закономерности, подобные тем, которые приведены на рис. V,9, получены для покрытий из AlgOj и Мо на стальной поверхности. [c.260] В соответствии с данными рис. V,9 при достижении определенной толщины покрытия происходит самопроизвольное растрескивание покрытия, т. е. нарушение когезионной, а вместе с тем и адгезионной прочности покрытия. Согласно рис. V,9 на алюминиевой поверхности пленка молибдена толщиной выше 2 мм не образуется. Предельная толщина покрытий на стальной поверхности составляет для молибдена 2,0 мм, а для AI2O3 — 1,05 мм. [c.260] Зависимость адгезионной прочности от толщины покрытия, полученного на алюминиевой поверхвоств путем нанесения молибдена в струе плазмы. [c.261] Вернуться к основной статье