WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||
  1. Величина энергии электронов в плазме разряда низкого давления, контрагированного при помощи электрода с сужением зависит от отношения тока разряда к давлению газа в разрядном промежутке и увеличивается с ростом этого отношения.
  2. Максимально достижимая энергия электронов в разряде определяется возникновением неустойчивости в прианодной плазме. Величина этой энергии уменьшается при увеличении начального давления в области сужения.
  3. Расчетные соотношения, устанавливающие связь между параметрами разрядного промежутка и величинами плотности тока и энергии электронов плазме положительного столба и позволяющие определять максимально достижимые в разряде низкого давления плотности тока и энергии электронов удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными.

Для экспериментального изучения возможности нанесения пленок была разработана конструкция специализированного дуоплазматрона, в которой была предусмотрена возможность введения мелкодисперсных порошков в пространство между сжимающим электродом и анодом.

Совокупность конструкторских решений обусловила отличительные черты предложенного метода напыления пленок различных материалов:

- разделение по давлению разрядной камеры, реакционного объема и камеры конденсации за счет введения в конструкцию диафрагм и реактора-испарителя с плазменным и паровым капиллярами;

- повышение степени ионизации плазмообразующего газа за счет реализации дугового контрагированного разряда низкого давления;

- объединения функций испарения и ионизации. В предложенном методе нагрев, плавление и испарение мелкодисперсной фракции материала, ионизация паров и их перенос к подложке осуществляется одним и тем же плазменным потоком;

-повышение степени ионизации парового потока в процессе повторного контрагирования перед конденсацией на подложке за счет введения дополнительного анода с паровым капилляром.

В работе были рассчитаны параметры плазменного генератора типа дуоплазматрон для случая дугового контрагированного разряда с Те =5 эВ и тока разряда I=30А по предложенной в предыдущих главах модели.

Скорость испарения нанодисперсного материала, состав паровой фазы, физико-химические и физические свойства осаждаемых пленок в основном определяются значениями таких параметров плазмы, как температура и плотность тока. Значения указанных параметров в свою очередь зависят от геометрии электродов плазменного генератора и технологических режимов работы устройства (электрической мощности, состава плазмообразующего газа, массового расхода, давления в реакторе-испарителе).

Рассчитанные основные интегральные параметры плазменной эмиссионной системы дуоплазматронного типа, которые позволяют выбрать оптимальные параметры плазмы для мгновенного и полного испарения мелкодисперсных материалов в плазме низкого давления, которые приведены в таблице 1.

Таблица 1

Оптимальные условия мгновенного испарения порошков стекла СЧ1-1, резистивного сплава РС-4800 и кермета К-50С.

Iр, А

4560

3045

3035

2530

U, В

260300

260

260300

300320

Pр, Торр

1*10-2

3*10-2

1*10-3

5*10-2

Исследование состава и микроструктуры наносимых пленок из порошков стекла СЧ1-1, резистивного сплава РС-4800 и кермета К-50С показало, что ФХСП и исходных материалов достаточно близки. Исследование электрофизических свойств пленок показало, что сопротивление полученных пленок на 1-2 порядка больше, чем при термическом испарении.

ЗАключение

В работе получены следующие основные результаты:

1. Построена самосогласованная микроскопическая модель для описания физико-химических превращений, тепломассообмена и кинетики процессов нагрева, плавления и испарения в системе «плазма низкого давления – нанодисперсная частица», позволяющая:

- качественно и количественно описывать тепломассообмен в указанной системе при учете величины и знака скачка потенциала у поверхности частицы, интенсивности эмиссионных явлений, процессов ионного распыления;

- рассчитывать время испарения мелкодисперсных частиц, а также изменение массы и линейных размеров частицы с ростом температуры ее поверхности и с учетом фазовых превращений и эмиссионных процессов.

2. Разработанная модель позволила рассчитать зарядовый состав ионной компоненты плазмы в газоразрядной камере с накаленным катодом при больших плотностях тока.

3. С помощью разработанной модели были получены данные по поведению капельной фракции в металлической плазме вакуумного дугового разряда с интегрально холодным катодом.

4. Исследованы предельные режимы протекания тока в разряде с двойным контрагированием. Получены расчетные соотношения, устанавливающие связь между параметрами разрядного промежутка и величинами плотности тока и энергии электронов в плазме положительного столба и позволяющие определять максимально достижимые в разряде низкого давления плотности тока и энергии электронов.

5. Выполненные эксперименты по нанесению пленок из мелкодисперсных материалов в плазменной эмиссионной системе типа дуоплазматрон показали адекватность разработанных моделей и перспективность использования дуоплазматрона на постоянном токе для нанесения пленок из резистивных сплавов и диэлектриков.

Публикации ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Барченко, В.Т. Исследование закономерностей испарения частиц микронных размеров в плазме низкого давления/ В.Т. Барченко, О.И. Гребнев// 59-я науч.-техн. конф., посвященная Дню Радио; г. С.-Петерб., 2-27 апр. 2004 г.: сб. материалов. – СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2004. - С. 168-171.

2. Барченко, В.Т. Испарение частиц микронных размеров в плазме низкого давления/ В.Т. Барченко, О.И. Гребнов// Вакуумная техника и технология :Ежегод. науч.-техн. семинар: сб. материалов ; С.-Петерб., 1-3 июня 2004 г.. – СПб.: «ИНТЕКВАКУУМ», 2004 – С. 34-35.

3. Барченко, В.Т. Исследование эффекта усиления плазменного тока/ В.Т. Барченко, О.И. Гребнев, Ю.М. Кислуха// 58-я науч.-техн. конф., посвященная Дню Радио и 300 – летию Санкт-Петербурга, г. С.-Петерб., 5-25 апр. 2003 г.: сб. материалов. - СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2003. -С. 170 – 172.

4. Барченко, В.Т. Режимы теплообмена макрочастицы в неравновесной плазме/ В.Т. Барченко, О.И. Гребнев// Быстрозакаленные материалы и покрытия: 3-я Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием; г. Москва, 23-24 нояб. 2004г.: сб. материалов. – М.: МАТИ - РГТУ им. К.Э. Циолковского, 2004. - С. 94-99.

5. Барченко, В.Т. Моделирование процесса испарения порошковах материалов в разрядах низкого давления./ В.Т. Барченко, О.И. Гребнев // 60-я науч.-техн. конф., посвященная Дню Радио, г. С.-Петерб., 05-27 апр. 2005г.: сб. материалов - СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», С. 173 – 174.

6. Гребнев, О.И. Процессы тепломассообмена нанодисперсной фракции в плазме низкого давления/ О.И. Гребнев // Актуальные аспекты нанотехнологии: 8-я науч. молодежная школа по твердотельной электронике, г. С.-Петерб., Репино, 27-29 мая 2005 г.: сб. материалов - СПб.:изд-во ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, 2005 - С. 39.

7. Барченко, В.Т. Моделирование процесса испарения вещества в нанодисперсной фазе/ В.Т. Барченко, О.И. Гребнев// Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ», сер. «Физика твердого тела и электроника», 2006. - №1. - С. 17-23.

8. Гребнев, О.И., Моделирование процесса испарения в нанодисперсной фазе/ О.И. Гребнев // 61-я науч.-техн. конф., посвященная Дню Радио; г. С.-Петерб., 2-27 апр. 2006 г.: сб. материалов. – СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2006 - С.175 – 176.

9. Барченко, В.Т. Моделирование процессов в плазме, содержащей нанодисперсную фракцию/ В.Т.Барченко, О.И. Гребнев, В.А. Кузнецов // Плазменная эмиссионная электроника: Труды 11 междунар. крейнделевского семинара – Улан-Удэ, 27-29июня 2006 г.: Изд-во БНЦ СО РАН, 2006. - С. 54-59.

10. Барченко, В.Т., Моделирование процесса испарения вещества в нанодисперсной фазе/ В.Т. Барченко, О.И. Гребнев// Проблемы проектирования и производства радиоэлектронных средств: IV-я междунар. науч.-техн. конфг. Новополоцк, 25-26 мая 2006 г.: сб. материалов; – Новополоцк: Изд-во Полоцкий государственный университет, 2006 г.- Т. 2. - С. 253-254.

11. Барченко, В.Т., Моделирование процесса испарения вещества в нанодисперсной фазе/ В.Т. Барченко, О.И. Гребнев// Новые материалы и технологии НМТ-2006: Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием : сб. материалов; -г. Москва, 21 -23 нояб. 2006 г. – М.: изд-во ФТИ им. Иоффе РАН - Т. 2 - С.51-52.

12. Барченко, В.Т. Режимы теплообмена макрочастицы в неравновесной плазме/ В.Т. Барченко, О.И. Гребнев// 5-я Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием; г. Москва, 12-13 дек. 2006 4 г.: сб. материалов. – М.: МАТИ - РГТУ им. К.Э. Циолковского – С. 389-395.

13. Барченко, В.Т.,Моделирование процесса испарения вещества в нанодисперсной фазе/ В.Т. Барченко, О.И. Гребнев// Физика низкотемпературной плазмы-2007: Материалы Всерос. конф., 24-28 июня 2007г.: сб. материалов. – Петрозаводск: изд-во ПетрГУ, 2007 г. - Т. 1 - С. 110-114.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»