Покрытие вакуумным испарением, распылением металлов или ионным внедрением материала, образующего покрытие: ...с использованием волновой энергии или облучения частицами – C23C 14/28

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКИХ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СЛОЕВ -SIC НА КРЕМНИИ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОМ

Изобретение относится к технологии микроэлектроники и может быть использовано для получения слоев карбида кремния при изготовлении микроэлектромеханических устройств, фотопреобразователей с широкозонным окном 3С-SiC, ИК-микроизлучателей. Способ получения тонких эпитаксиальных слоев -SiC на кремнии монокристаллическом включает распыление керамической мишени SiC путем сканирования по ее поверхности лазерным лучом в условиях высокого вакуума без добавок газообразных реагентов на нагретую подложку. Распыление осуществляют лазером с длиной волны излучения =1,06 мкм и выходной энергией излучения 0,1÷0,3 Дж при остаточном давлении в ростовой камере 10^-4-10 ^-6 Па и при температуре подложки 950÷1000°C. Обеспечивается получение эпитаксиальных слоев карбида кремния кубической модификации ( -SiC) на подложках кремния монокристаллического (Si) кристаллографической ориентации (111) и (100). 4 ил.

Изобретение относится к способу формирования микроструктурированного слоя нитрида титана. Формирование микроструктурированного слоя нитрида титана осуществляют путем воздействия на титановую подложку фемтосекундным лазерным излучением с энергией в импульсе порядка 100 мкДж и с плотностью мощности в импульсе порядка 10¹³ Вт/см² в среде жидкого азота. Обеспечиваются износостойкие и коррозионно-стойкие покрытия на изделиях из титана и его сплавов, а также улучшаются антифрикционные свойства их поверхностей. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам вакуумного нанесения покрытий на рулонные материалы. Может использоваться для получения функциональных покрытий при производстве материалов электронной техники. Устройство для получения электродного материала содержит модуль напыления с системой испарения с механизмом подачи испаряемого материала, систему перемотки, систему откачки, пневмосистему, систему охлаждения, систему управления и устройство перемещения, выполненное с возможностью стыковки-расстыковки с модулем напыления. Система перемотки выполнена в виде жесткого блока, состоящего из двух плит, передней и задней, скрепленных между собой опорами, и содержит водоохлаждаемые направляющие ролики, неохлаждаемые отклоняющие ролики и ролики натяжения. Жесткий блок крепится задней плитой к внешней плите, расположенной на устройстве перемещения посредством крепящих блоков с обеспечением независимости от прогиба внешней плиты. Для передачи вращения от приводов и исполнительных механизмов на водоохлаждаемые направляющие установлен магнитожидкостной ввод вращения с обеспечением компенсации прогиба внешней плиты, который надевают на водоохлаждаемый направляющий ролик. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к технологиям повышения износостойких, прочностных и антифрикционных свойств металлорежущего инструмента, внешних поверхностей обшивки авиационных и космических летательных аппаратов, оптических приборов и нанотехнологиям. Алмазоподобные покрытия получают в вакууме путем распыления материала мишени импульсным лазером. На материал мишени, выполненной из графита высокой степени чистоты (более 99.9%), воздействуют комбинированным лазерным излучением: сначала коротковолновым (менее 300 нм) импульсным излучением, в качестве источника которого используют KrF-лазер с длиной волны 248 нм и удельной энергией 5·10⁷ Вт/см², в результате чего осуществляется абляция и образуется газоплазменная фаза материала мишени. Последующее воздействие на газоплазменное облако во время разлета облака от мишени к подложке осуществляют длинноволновым (более 1 мкм) лазерным излучением. В качестве источника длинноволнового лазерного излучения используют газовый CO₂-лазер или твердотельный волоконный лазерный излучатель. Технический результат изобретения заключается в увеличении алмазной фазы в получаемом покрытии и увеличении энергетического спектра плазмы на стадии ее разлета. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу восстановления элементов турбомашины. Способ восстановления элемента турбомашины из металлического материала на основе никеля, кобальта, железа или титана с защитным покрытием из алюминия, циркония, окиси иттрия, карбида титана или карбида вольфрама, прилегающим к элементу турбомашины и имеющим толщину в пределах 0,05 мм и 0,5 мм включает проверку элемента турбомашины для выявления областей, имеющих дефект сцепления между защитным покрытием и упомянутым элементом, и устранение дефектов сцепления между защитным покрытием и упомянутым элементом. Дефекты сцепления устраняют с помощью лазерного луча со средней энергией не более 100 Вт, который направляют на каждую область, имеющую дефект сцепления, и осуществляют местное плавление защитного слоя и элемента для обеспечения неповрежденного сцепления между ними после охлаждения каждой области после выключения лазера. Указанный способ применяют для восстановления элемента турбомашины в виде лопатки. Устраняются дефекты сцепления покрытия с основой. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к медицине и предназначены для повышения биологической совместимости имплантата с костью. Изготавливают корпус имплантата из циркония. Путем облучения корпуса имплантата лазерным излучением в воздухе, содержащем водяной пар, выполняют поверхностный слой из гидроксида циркония имеющий меньшую твердость, чем основа. При этом используют коротковолновое лазерное излучение высокой мощности, основная гармоника которого создана Nd:YAG лазером или YVO₄ лазером, обеспечивающим образование трещин на поверхностном слое. Изобретения позволяют за счет образования поверхностного слоя, имеющего меньшую твердость, чем основа, обеспечить уменьшение разницы в степени твердости между костью и имплантатом. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к солнечным элементам и слоям материала в составе этих элементов, а также к способу и системе для изготовления солнечных элементов. Солнечный элемент содержит, по меньшей мере, один сформированный посредством лазерной абляции слой, образующий зону поверхности. При этом однородная зона поверхности, которая должна быть образована, составляет, по меньшей мере, 0,2 дм², а слой сформирован посредством ультракоротких лазерных импульсов, с осуществлением сканирования лазерного пучка с помощью вращающегося оптического сканера, содержащего, по меньшей мере, одно зеркало для отражения лазерного пучка. 3 н. и 35 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к способу нанесения покрытия из нитрида углерода на различные изделия, имеющие большие поверхностные зоны, а также к изделиям с покрытием из нитрида углерода, изготовленным данным способом. Нанесение покрытия осуществляют с использованием ультракоротких лазерных импульсов. Сканирование лазерного пучка осуществляют вращающимся оптическим сканером, содержащим, по меньшей мере, одно зеркало для отражения лазерного пучка. Изобретение обеспечивает преимущества в отношении производственных и качественных показателей, включая высокую производительность нанесения покрытия, отличные свойства покрытия и низкую общую стоимость нанесения. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 15 ил., 6 пр.

Изобретение относится к нанесению покрытий на металлические изделия, имеющие большие поверхностные зоны. Согласно способу покрытие наносят посредством ультракоротких лазерных импульсов, осуществляя сканирование лазерного пучка по поверхности мишени. При этом частоту следования лазерных импульсов выбирают по меньшей мере 1 МГц. Сканирование осуществляют со скоростью более 10 м/с с помощью вращающегося оптического сканера, содержащего по меньшей мере одно зеркало для отражения лазерного пучка. Технический результат - повышение производительности процесса нанесения покрытия и улучшение его функциональных свойств. 2 н. и 29 з.п. ф-лы, 34 ил., 17 пр.

Изобретение относится к способу лазерной абляции для нанесения покрытия на изделие, имеющее одну или более поверхностей, и к изделию с покрытием. Покрытие на изделии, служащем подложкой, формируют путем лазерной абляции мишени с облучением мишени пучком импульсного лазера для холодной обработки с получением высококачественной плазмы, сканирования мишени пучком импульсного лазера для холодной обработки и образования из высококачественной плазмы покрытия, содержащего менее одного микроотверстия на 1 мм², на поверхности изделия таким образом, что шероховатость поверхности покрытия составляет ±100 нм по результатам измерений на участке 1 мкм² с помощью атомно-силового микроскопа (АСМ). Частота повторения импульсов импульсного лазера для холодной обработки составляет 1 МГц. В предпочтительном варианте формируемая на изделии поверхность свободна от микронных частиц и фактически представляет собой поверхность, соответствующую нанотехнологии, размеры отдельных частиц на которой не превышают 25 нм. Изобретение позволяет получать высококачественные покрытия из различных материалов с различными свойствами на различного вида изделия. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к способу нанесения покрытия на тело, выполненное из металла, стекла, минерала или пластика, и телу, полученному этим способом. Для получения покрытия с максимально высокой степенью регулярности покрытие наносят посредством холодной лазерной абляции при перемещении тела через плазменный факел, возникающий при абляции из движущейся мишени, а для осуществления абляции используют лазерное устройство, выполненное на основе пикосекундного лазера для холодной абляции. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к способу поверхностной обработки слоя керамического покрытия режущего инструмента с помощью электронного пучка и к режущему инструменту. Способ включает получение керамического покрытия с крайним слоем -Al₂O₃ или TiN, расположенным на -Al₂O₃ слое, или -Al₂O₃, или TiN, расположенным на -Al₂O₃ слое, и проводят облучение электронным пучком керамического покрытия для мгновенного расплавления по меньшей мере части крайнего слоя. Режущий инструмент с многослойным керамическим покрытием, который содержит слой -Al₂O₃ и крайний слой -Al₂O₃, при этом слой -Al₂O₃ получен за счет преобразования части слоя -Al₂O₃ во время облучения электронным пучком. Снижается шероховатость поверхности и уменьшается сопротивление резанию и прилипание к детали, что обеспечивает режущему инструменту более длительный срок службы. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.

Изобретение относится к технологии улучшения функциональных деталей и способу получения износостойких и обладающих высокой усталостной прочностью поверхностных слоев на деталях из титановых сплавов и к изготовленным этим способом деталям. Лазерное легирование из газовой фазы детали из титанового сплава с использованием реакционного газа проводят таким образом, что элементы, содержащиеся в реакционном газе, образуют твердый раствор внедрения в титановом сплаве. Парциальное давление реакционного газа поддерживают так, чтобы оно оставалось ниже предельного значения, выше которого образуются фазы нитрида, карбида или борида титана. Деталь из титанового сплава имеет износостойкий поверхностный слой, полученный упомянутым способом, обладающий толщиной t_R в пределах от 0,1 до 3,5 мм и состоящий из смеси мельчайших зерен - и -титана с присутствующими в титановом сплаве в виде твердого раствора внедрения элементами реакционного газа без образования нитридных, карбидных, оксидных или боридных фаз. Поверхностная твердость слоя H_S, измеренная на шлифованной поверхности, составляет величину в пределах от 360 до 500 HV0,5. Поверхностная микротвердость Н_К, измеренная на полированном поперечном шлифе на глубине 0,1 мм от его поверхности, составляет величину в пределах от 360 до 560 HV0,1. Получаются детали, обладающие повышенной износостойкостью при циклических нагрузках и обладающие высокой усталостной прочностью. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в энергетическом и авиационном турбостроении, преимущественно для защиты пера лопаток промышленных газотурбинных установок ГТУ от высокотемпературной коррозии. Предложен способ защиты лопаток газовых турбин путем нанесения комбинированного жаростойкого покрытия, преимущественно на поверхность пера лопатки газовой турбины из жаропрочного сплава. Способ включает осаждение в вакууме внутреннего слоя покрытия сплава на основе никеля, содержащего, по крайней мере, кобальт, хром, алюминий и иттрий, осаждение внешнего слоя покрытия из сплава на основе алюминия, содержащего никель, кремний и бор, и вакуумный отжиг лопатки с покрытием. Поверхность пера лопатки дополнительно обрабатывают потоком стеклянных сферических частиц под давлением сжатого воздуха 0,4-0,6 МПа, по крайней мере, дважды - после осаждения внутреннего слоя покрытия и после проведения вакуумного отжига. Толщина внутреннего слоя покрытия составляет 10-30 мкм. Размер стеклянных сферических частиц составляет 20-250 мкм. После окончательной обработки потоком стеклянных сферических частиц лопатку с покрытием подвергают окончательному вакуумному отжигу. Вакуумный отжиг проводят при температуре 950-1100°С в течение 2-4 ч. Повышается коррозионная стойкость комбинированного покрытия, увеличивается ресурс работы лопаток ГТУ. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к установке для нанесения покрытий в вакууме и может быть применено для вакуумного нанесения покрытий на рулонные материалы при производстве электродной фольги для алюминиевых оксидно-электролитических конденсаторов, суперконденсаторов, аккумуляторов и подобных изделий. Установка включает камеру напыления с системой испарения с механизмом подачи испаряемого материала, камеру пушек с, по меньшей мере, двумя электронно-лучевыми пушками, систему перемотки, систему откачки, систему газонатекания, пневмосистему, систему охлаждения, систему электропитания и управления и устройство перемещения, на котором с возможностью стыковки-расстыковки с камерой напыления расположена система перемотки. Система испарения содержит, по меньшей мере, два испарителя с двумя механизмами подачи испаряемого материала в виде слитка и, по меньшей мере, четырьмя механизмами подачи испаряемого материала в виде проволоки, и комбинированную систему электромагнитного отклонения лучей. Система испарения выполнена с возможностью одновременной подачи и испарения из одного испарителя одновременно до трех различных испаряемых материалов с различными температурами плавления. Установка позволяет получить покрытия с равномерными электрофизическими характеристиками и получить многокомпонентные покрытия. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способам изготовления анодной фольги, которая может быть использована в твердых электролитических конденсаторах с электролитом из проводящего полимера. Способ включает нанесение в вакуумной камере на обе стороны алюминиевой фольги пористого слоя нитрида вентильного металла и последующее окисление полученного слоя в вакуумной камере при непрерывном перемещении алюминиевой фольги. При этом нанесение слоя нитрида вентильного металла осуществляют путем электронно-лучевого испарения металла в атмосфере азота или в смеси азота с инертными газами. Последующее окисление полученного слоя осуществляют в плазме с плотностью 10⁹ до 10 ¹⁵ см^-3 стационарного или импульсного магнетронного разряда и/или высокочастотного разряда. Предложенный экологически безопасный и простой способ позволяет получить анодную фольгу с высокой удельной емкостью. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области технологии нанесения защитных антифрикционных покрытий, в частности к способу получения антифрикционных тонких пленок и может быть использовано в вакуумной, авиационной и космической технике, микромеханике, изготовлении металлорежущего и металлообрабатывающего инструмента. Осуществляют импульсное лазерное распыление мишени, выполненной из дихалькогенидов тугоплавких металлов, при плотности энергии лазерного излучения от 5 до 100 Дж/см², при комнатной температуре подложки и давлении инертного газа 1-10 Па. Дихалькогениды тугоплавких металлов выбраны из группы, включающей MoS₂, WS ₂, MoSe₂ WSe₂, MoSe₂/Ni, WSe₂/Ni. Подложка расположена напротив мишени на расстоянии 3-8 см. Подложка может быть выполнена из любых металлических материалов и твердых сплавов, использующихся в машиностроении. Подложка может быть выполнена из стали с покрытием из алмазоподобного углерода ( -С). Технический результат заключается в упрощении технологии и снижении загрязнения окружающей среды и вредности производства. 4 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.

Изобретение относится к способу получения тонких пленок карбида кремния методом вакуумной лазерной абляции и может быть использовано для получения тонкопленочных покрытий и активных слоев тонкопленочных приемников УФ-излучения в микроэлектронике. Способ включает распыление керамической мишени лазерным лучом в условиях высокого вакуума без добавок газообразных реагентов на нагретую подложку. Мишень располагают на расстоянии 100 мм от подложки, которую нагревают до температуры 25÷350°С. Распыление осуществляют в течение 1-20 мин с помощью лазера с энергией накачки 15-20 Дж и при сканировании лазерного луча по поверхности керамической мишени. Изобретение обеспечивает получение тонкопленочных структур на основе карбида кремния, пригодных для производства датчиков УФ-диапазона (230÷380 нм). 3 ил.

Изобретение относится к восстановлению распыляемой мишени из тантала и может быть использовано в производстве интегральных схем и других электрических, магнитных и оптических продуктов. Способ позволяет получить химически чистый и уплотненный тантал при более низких производственных затратах. Способ включает загрузку частиц порошка тантала в бункер, подачу субстрата-мишени в лазерную аддитивную камеру, подачу частиц порошка тантала в аддитивную камеру на последовательные точки на субстрате-мишени по прямой линии, плавление субстрата-мишени и порошка лучом лазера и создание множественных покрытий регулируемой микроструктуры, трассирование субстрата-мишени по выбранной зоне с совмещением осаждения и расплавления лучом и создание покрытия регулируемой микроструктуры во множестве слоев, и создание осажденного пласта из покрытия и формирование распыляемой мишени из тантала. Процесс проводят при давлении ниже атмосферного, а лучом лазера получают достаточно высокую температуру для создания условий, при которых очищают порошок и субстрат-мишень, причем создание осажденного пласта из покрытий осуществляют с обеспечением полностью плотного пласта. 3 з.п. ф-лы, 6 ил., 3 табл.

Изобретение относится к способу получения пленочных покрытий и может найти применение при изготовлении мелкозернистых порошков и других изделий с покрытиями. Покрытия получают лазерной абляцией поверхности мишени с образованием струи частиц, направленной на подложку. Мишень располагают со смещением от фокуса лазерного излучения не менее чем по двум осям координат, одна из которых совпадает с направлением излучения. Смещение мишени от фокуса по оси, совпадающей с направлением излучения, составляет от 1 до 5 мм, а по оси, перпендикулярной первой оси, составляет не более 1 мм. В результате повышается скорость осаждения материала, обеспечивается возможность нанесения пленок на поверхности большой площади. 8 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Изобретение относится к покрытиям, защищающим детали от воздействия высоких температур, и может быть использовано в авиадвигателестроении, машиностроении, энергетике и других отраслях техники. На поверхность детали наносят, по меньшей мере, один металлический слой. Затем проводят алитирование или хромоалитирование. После этого наносят керамический слой на основе оксида циркония, содержащего оксид иттрия. Упрочнение керамического слоя осуществляют путем нанесения на него, по меньшей мере, трех керамических слоев на основе оксида циркония, содержащих 6-9% оксида иттрия и 3-30% оксида алюминия. Данный способ позволяет повысить надежность и долговечность защитного покрытия.