Ионно-плазменное напыление - введение

В последнее время во всем мире широкое распространение получают исследования в области нанотехнологий. Это объясняется особым комплексом физико-химических свойств, регистрируемым в материалах с уменьшением размеров зерна структуры до значения менее 0,01 мкм. Большие перспективы применения таких материалов имеются в технологии машиностроения для многократного повышения служебных характеристик (износостойкость, жаростойкость, антифрикционность и т.д.). Однако в машиностроении основной интерес представляют наноструктурные покрытия толщиной 5-20 мкм.

Коллектив ООО «МегаМир» уже много лет занимается проблемами нанесения покрытий и разработал технологии получения покрытий с нанокристаллической структурой. Основной характеристикой новизны является объединение в одной системе покрытия свойств наноразмерных систем и долговечности систем с большой толщиной покрытия.

Одним из методов получения покрытий многомикронной толщины является вакуумное ионно-плазменное напыление. Способ вакуумного напыления основан на физических процессах испарения или распыления материалов в вакууме с последующей конденсацией продуктов на требуемой поверхности.

Данный метод обладает рядом преимуществ:

• возможность получения покрытий при температуре подложки 80 – 100 С°;
• простая технология получение интерметаллидов, а также и нитридов и карбидов стехиометрического состава;
• толщина покрытий может варьироваться от 0,01 до 20 мкм;
• равномерное нанесение на детали сложной геометрической формы;
• покрытие не нуждается в финишной обработке.

Покрытия, полученные методом ИПН, могут быть использованы для самых различных целей:

• для снижения различных видов износа, снижения или повышения коэффициента трения, повышения противозадирных свойств и исключения схватывания, в том числе при эксплуатации в условиях повышенных температур, вакуума, специальных сред и т.д.;
• для повышения коррозионной стойкости деталей в различных специальных средах, в том числе и при повышенных температурах;
• для обеспечения заданных свойств по отражению или поглощению электромагнитных волн мм, см- и других диапазонов;
• для обеспечения заданных электротехнических свойств на непроводящих материалах;
• для обеспечения заданных поглощательных, излучательных или отражательных свойств излучений оптического и инфракрасного диапазонов;
• для защиты материалов от воздействия ультрафиолетового и другого проникающего излучения;
• для замены покрытий, получаемых гальваническим и химическим осаждением, на покрытия из тех же материалов, но более высокого качества с использованием экологически чистых производств;
• для придания поверхности нужных декоративных свойств различной цветовой гаммы с обеспечением высокой прочности сцепления, стойкости к износу и коррозии;
• для придания защитно-декоративных свойств медицинским инструментам, коронкам, протезам и т.д. с имитацией цвета драгоценных металлов при существенном повышении медико-биологических свойств этих медицинских изделий;
• для получения покрытий различной цветовой гаммы и нужным уровнем светоотражения на стеклах;
• для получения покрытий других специальных назначений.

Выбор конкретного вида покрытия, его толщины, состава и технологии нанесения зависит от вида и геометрии изделия, условий его эксплуатации, вида материала изделия и его массы и т.д. и отрабатывается в результате многовариантных исследований. В связи с этим каждый конкретный технологический процесс обладает элементами "know how".