Разработка теоретических и технологических основ формирования многослойных вакуумно-плазменных покрытий на неметаллических материалах

Abstract

Объектом исследования являются изделия из стекла с TiN вакуумно-плазменными электродуговыми покрытиями. Целью исследования является разработка теоретических и технологических принципов формирования защитно-декоративных покрытий из металлоподобных соединений на неметаллических материалах. Методы исследования: состав и количество загрязнений определялись методом газовой хроматографии, параметры шероховатости поверхности определялись контактным методом, адгезию TiN покрытий измеряли по методу Ц. Вивера, исследование износостойкости покрытий проводилось по схеме испытаний – периферия круга – плоскость при трении без смазочного материала. Результаты работы: разработана технология подготовки поверхности изделий из стекла перед нанесением вакуумно-плазменных покрытий; разработана физико-математическая модель процесса взаимодействия атомно-молекулярных слоев TiN покрытия с неметаллической основой; получены результаты экспериментальных исследований основных физико-механических свойств вакуумно-плазменных покрытий на неметаллических материалах; разработаны принципы построения и технология формирования многослойных вакуумно-плазменных покрытий на неметаллических материалах. Степень внедрения: разработаны технологические процессы подготовки поверхности и нанесения ТіN вакуумно-плазменных покрытий на изделия из стекла (АТЮФ 01071.055, АТЮФ 01071.056). Результаты исследований позволили осуществить новые инженерные решения, выполненные на уровне патентов: способ получения мультислойного вакуумно-плазменного покрытия (пат. 11698 Респ. Беларусь, МПК С 23С 14/00) и способ вакуумно-плазменного нанесения защитно-декоративного покрытия на изделия из стекла и / или керамики (пат. 12760 Респ. Беларусь, МПК С 03С 17/06; С 23С 14/00; С 23С 14/14). Область применения: результаты исследований могут представлять интерес для ряда предприятий и организаций Республики Беларусь: НП РУП «Оптическое станкостроение и вакуумная техника», НПО «Интеграл», ГНПО «Завод точного машиностроения "Планар-ТМ"», ОАО «Пеленг». Могут использоваться в учебном процессе на кафедрах университетов, в научно-исследовательских институтах. Экономическая эффективность: использование разработанной технологии внутрикамерной подготовки поверхности изделий из стекла для обработки рабочих поверхностей кристаллов александрита BeAl2O4:Cr3+ позволило получить фактический годовой экономический эффект в 8586,569 тыс. руб. (расчет экономического эффекта в рублях Республики Беларусь по состоянию цен на 30.09.2007 г).