Введение
Способы вакуумно-плазменной модификации поверхности материалов и изделий, методы создания плазмы в больших вакуумных объёмах 15
1.1. Состояние поверхности подложки в вакууме до плазменной обработки 16
1.2. Основы ионно-плазменной подготовки поверхности подложек в вакууме 20
1.3. Устройства для вакуумной ионно-плазменной обработки изделий
1.3.1. Вакуумные электродуговые генераторы плазмы 30
1.3.2. Генераторы плазмы на основе магнетронного разряда 34
1.3.3. Генерация плазмы с применением ВЧ разрядов 35
1.3.4. Генерация плазмы тлеющим разрядом 37
1.3.5. Генерация плазмы тлеющим разрядом низкого давления с полым катодом 38
1.3.6. Генерация плазмы в двухступенчатом разряде с инжекцией электронов 40
1.3.7. Генератор плазмы на основе несамостоятельного газового дугового разряда с термоэмиссионным и полым катодами 42
1.4. Процессы вакуумной ионно-плазменной обработки изделий 43
1.4.1. Очистка, травление, активация и азотирование поверхностей 44
1.4.2. Легирование поверхностей и имплантация как вариант легирования 48
1.4.3. Нанесение функциональных покрытий 52
Выводы к главе 1 54
ГЛАВА 2. Постановка задачи, разработка генератора газоразрядной плазмы и методы исследований 58
2.1. Постановка задачи исследований 58
2.1.1. Задачи создания технологического оборудования 58
2.1.2. Задачи исследования и разработки генераторов плазмы и процессов модификации поверхности 58
2.2. Экспериментальное оборудование. Методы исследований 62
2.2.1. Генератор газоразрядной плазмы базовой модели 62
2.2.2. Методика измерения параметров генератора газоразрядной плазмы 64
2.2.3. Методика измерения тока термоэлектронной эмиссии нити термокатода плазмогенератора в зависимости от мощности е накала 66
2.2.4. Методика измерения тока полого катода плазмогенератора 70
2.2.5. Генератор газоразрядной плазмы для однородной обработки 71
2.2.6. Методика измерения неконтролируемого натекания в рабочие вакуумные камеры установок для вакуумно-плазменной обработки материалов и изделий 74
2.2.7. Методика измерения свойств модифицированных поверхностей 74
ГЛАВА 3. Исследование генераторов газоразрядной плазмы на основе несамостоятельного дугового разряда низкого давления с термокатодом 77
3.1. Генератор газоразрядной плазмы базовой модели 77
3.1.1. Зависимость тока разряда плазмогенератора от разрядного напряжения и мощности накала термокатода 77
3.1.2. Зависимость срока службы (времени жизни) нити накала термокатода плазмогенератора от мощности е накала, тока и напряжения горения разряда 84
3.1.3. Зависимость тока и напряжения разряда от расхода и давления рабочего газа 89
3.1.4. Характеристики разряда в зависимости от рода рабочего газа 90
3.1.5. Распределение плазмы в объме вакуумной камеры 91
3.2. Генератор газоразрядной плазмы для однородной обработки 94
3.2.1. Распределение плазмы в объме вакуумной камеры 94
3.2.2. Вольт-амперные характеристики 97
3.2.3. Эффективность в получении тока разряда 98
3.2.4. Зависимость концентрации генерируемой плазмы от тока разряда 100
Выводы к главе 3 101
ГЛАВА 4. Эффективные способы вакуумно-плазменной обработки изделий 103
4.1. Структурная аттестация созданных вакуумно-плазменных установок 103
4.2. Исследование способов вакуумно-плазменной обработки изделий
4.2.1. Исследование характеристик травления материалов в газоразрядной плазме 109
4.2.2. Азотирование стальных образцов и деталей 112
4.2.3. Нанесение функциональных покрытий 118
4.2.4. Плазменно-иммерсионное легирование 127
Выводы к главе 4 132
Заключение 134
Список литературы
