Введение
Глава 1. Современное состояние проблемы изменения структурного состояния и свойств материалов при воздействии высокотемпературной импульсной плазмы и использования данного воздействия для практических применений 17
1.1. Изменения структуры и свойств материалов при облучении высокотемпературной плазмой 17
1.2. Современные методы нанесения металлических покрытий 23
1.3. Влияние концентрации и объемного распределения изотопов водорода на физико-механические свойства и структуру конструкционных материалов термоядерного реактора 54
1.4. Создание сплавов из термодинамически несмешиваемых компонентов 62
1.5. Выводы по главе 1 66
Глава 2. Методика эксперимента 68
2.1. Устройство установки «Плазменный фокус» 68
2.2. Принцип работы плазменного фокуса и его характеристики 72
2.3. Методика облучения образцов на установке «Плазменный фокус» (прямое воздействие плазмы на материалы) 76
2.4. Методика напыления металлических пленок при диафрагмировании плазменной струи 77
2.5. Методика напыления пленок металла скользящим пучком плазмы через щелевую диафрагму 78
2.6. Методика напыления пленок через полые трубки 80
2.7. Методика облучения сборок образцов для изучения проникновения и перераспределения в них водорода и дейтерия. 81 Стр.
2.8. Измерение оптических свойств исследуемых материалов 83
2.9. Измерение электрофизических свойств исследуемых материалов 83
2.10. Измерение механических свойств исследуемых материалов 85
2.10.1. Микротвердость покрытий 85
2.10.2. Адгезия покрытий 85
2.11. Структурные методы исследования 86
2.11.1. Оптическая микроскопия 86
2.11.2. Растровая электронная микроскопия 86
2.11.3. Рентгеноструктурный анализ 87
2.11.4. Метод обратного резерфордовского рассеяния
2.11.4.1. Резерфордовское обратное рассеяние – РОР (Rutherford Backscattering Spectrometry – RBS) 88
2.11.4.2. Анализ упруго рассеянных ядер отдачи (Elastic recoil detection analysis – ERDA) 2.12. Отжиг образцов 91
2.13. Методика получения соединений нерастворимых друг в друге ни в жидком, ни в твердом состоянии материалов (W-Cu, WAg) с помощью установки ПФ-4 91
2.14. Методика получения соединений Nb-Cu с помощью установки ПФ-4 93
Глава 3. Экспериментальное исследование физико-механических свойств покрытий, создаваемых с использованием высокотемпературной плазмы 94
3.1. Введение 94
3.2. Разработка методики напыления пленок металлов на стекла 95
3.3. Напыление пленок вольфрама при прямом воздействии плазмы на стеклянную подложку 95
3.4. Напыление пленок при диафрагмировании пучка плазмы 101 Стр.
3.5. Напыление пленок металла скользящим пучком плазмы через щелевую диафрагму 107
3.6. Обсуждение результатов экспериментов из п. 3.2, 3.3, 3.4 и 3.5 109
3.7. Влияние отжига на оптические свойства пленок, полученных на установке ПФ-4 с использованием щелевой диафрагмы 111
3.8. Напыление пленок через полые трубки на установке ПФ-4 115
3.9. Изучение методом резерфордовского обратного рассеяния распределения элементов в пленках, напыленных через полые трубки на установке типа «Плазменный фокус» 1 3.10. Нанесение покрытий в трубках на установке плазменный фокус 130
3.11. Выводы по главе 3 136
Глава 4. Исследование проникновения и перераспределения изотопов водорода в конструкционные материалы 138
4.1. Распределение дейтерия и водорода в Zr, Ni и Ti сборках фольг при воздействии импульсной дейтериевой высокотемпературной плазмы 138
4.2. Распределение дейтерия и водорода в вольфрамовых фольгах при облучении импульсной высокотемпературной плазмой 146
4.3. Влияние ударных волн, генерируемых высокотемпературной аргоновой плазмой, на перераспределение водорода и дейтерия в сборках из танталовых и ниобиевых фольг 152
4.4. Выводы по главе 4 158
Глава 5. Создание сплавов из термодинамически несмешивающихся компонентов c использованием высокотемпературной импульсной плазмы 159
5.1. О содержании примесей в пленках, напыленных на установках типа «Плазменный фокус» 159 Стр.
5.2. Получение соединений несмешиваемых материалов с помощью высокотемпературной импульсной плазмы 160
5.2.1. Сплавы W-Cu и W-Ag 160
5.2.2. Сплавы Nb-Cu и Cu-Nb
5.3. Измерение электрофизических свойств полученных соединений. 177
5.4. Выводы по главе 5 179
Основные выводы и заключение 180
Список литературы
