Химическое нанесение покрытия путем разложения газообразных соединений, причем продукты реакции материала поверхности не остаются в покрытии, т.е. способы химического осаждения паров (ХОП): ..осаждение только углерода – C23C 16/26

Изобретение относится к области получения графитовых материалов и может быть использовано в химической технологии, атомной и электронной технике. Осуществляют осаждение пироуглерода на топливные частицы путем подачи в зону осаждения смеси углеводорода и инертного газа в течение времени , увеличения суммарного расхода газовой смеси в 1,1-1,4 раза по сравнению с исходным значением. В момент времени, равный _х=(0,45 -0,55 ), подачу углеводорода прекращают на 1-3 с, а для обеспечения оптимального режима псевдоожижения топливных частиц увеличивают расход инертного газа на величину, равную произведению расхода углеводорода в момент времени _х и отношения молекулярных масс углеводорода и инертного газа. Обеспечивается снижение коэффициента анизотропии осажденного из пироуглерода покрытия. 4 пр.

Изобретение относится к области высоковольтной техники, к силовым полупроводниковым устройствам и, в частности, к способу и устройству для одностадийного двустороннего нанесения слоя покрытия из аморфного гидрогенизированного углерода на поверхность кремниевой пластины, а также к держателю подложки для поддержки кремниевой пластины. Используют кремниевую пластину (4), содержащую первую большую сторону с первым скосом по кромке первой большой стороны и вторую большую сторону с центральным участком и вторым скосом по кромке второй большой стороны, окружающей центральный участок, причем вторая большая сторона противоположна первой большой стороне, помещают кремниевую пластину (4) на опору (31) для подложки держателя (3) подложки, причем опору (31) для подложки выполняют с возможностью обеспечения контакта лишь центрального участка второй большой стороны пластины (4) с опорой (31) для подложки. Затем помещают держатель подложки с пластиной (4) в реакционную камеру (8) плазменного реактора, в которой на первый и второй скосы одновременно воздействуют плазмой (6), для получения осажденного слоя (7) из аморфного гидрогенизированного углерода. Обеспечивается возможность одностадийного двухстороннего нанесения пассивирующего слоя, обеспечивающего электрическую неактивность участка полупроводниковой пластины. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к производству углеродных материалов, а именно к технологии получения углеродных материалов осаждением из газовой фазы пироуглерода с трехмерно ориентированной структурой на углеродном изделии, и может быть использовано для восстановления фрикционного износа углеродных изделий. Осуществляют пиролиз газообразных углеводородов и осаждение из газовой фазы на нагретую поверхность углеродного изделия. В качестве углеводородов для пиролиза используют природный газ, осаждение осуществляют при температуре 1200-1300°C, при циклически изменяющемся в диапазоне от 0,1 кг/см² до 1,05 кг/см² абсолютном давлении природного газа, при этом время напуска и откачки задают в диапазонах 0,5-5 секунд и 1-10 секунд соответственно. Обеспечивается восстановление фрикционного износа углеродных изделий за счет увеличения толщины осаждаемого покрытия. 1 пр.

Изобретение относится к композитному покрытию из металла и углеродных нанотрубок (CNT) и/или фуллерена на металлических лентах или заранее отштампованных металлических лентах, а также к способу получения металлической ленты. Металлическая лента содержит покрытие из углеродных нанотрубок и/или фуллеренов, пропитанных металлом, выбранным из группы, состоящей из Sn, Ni, Ag, Au, Pd, Cu, W или их сплавов. Способ получения металлической ленты с покрытием из углеродных нанотрубок и/или фуллеренов и металла включает стадии: а) нанесение диффузионного барьерного слоя из переходного металла Мо, Со, Fe/Ni, Cr, Ti, W или Се на металлическую ленту, b) нанесение зародышеобразующего слоя из металлической соли, содержащей металл, выбранный из группы Fe, 9-й или 10-й подгруппы периодической системы элементов, на диффузионный барьерный слой, с) введение после стадий а) и b) обработанной металлической ленты в углеводородную атмосферу, содержащую органические газообразные соединения, d) формирование углеродных нанотрубок и/или фуллеренов на металлической ленте при температуре от 200°С до 1500°С, е) пропитывание углеродных нанотрубок и/или фуллеренов металлом, выбранным из группы, состоящей из Sn, Ni, Ag, Au, Pd, Cu, W или их сплавов. Получается металлическая лента с покрытием, которое имеет улучшенный коэффициент трения, повышенное переходное сопротивление контакта, повышенную стойкость к фрикционной коррозии, улучшенную стойкость к истиранию, повышенную способность к деформации. 3 н. и 23 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к установке и способу плазменной вакуумной обработки. Обработку проводят в вакуумной камере (1), в которой размещены устройство для генерирования электрического низковольтного дугового разряда (15) (НВДР), носитель (7) изделия для приема и перемещения изделий (2) и по меньшей мере один ввод (8) для инертного и/или реакционного газа. НВДР состоит из катода (10) и анода (13), электрически соединяемого с катодом через дуговой генератор. Носитель (7) изделия электрически соединен с генератором (16) напряжения смещения. По меньшей мере часть поверхности анода (13) включает в себя графитовую облицовку. В результате при эксплуатации при высокой температуре обеспечивается стабильность дуги, предотвращается загрязнение анода по время процесса нанесения покрытия. 2 н. и 39 з.п. ф-лы, 7 ил., 8 пр.,1 табл.

Изобретение относится к нанотехнологиям и может быть использовано для создания покрытий из наноалмазов, фуллеренов и углеродных нанотрубок, работающих в экстремальных условиях. Смесь с отрицательным кислородным балансом, состоящую из углеродсодержащего вещества и окислителя, готовят в полузамкнутой резонансной детонационной камере 2, которой снабжен корпус 1. Углеродсодержащее вещество получают, барботируя этилен в барботере 7 через подогретый с помощью электронагревателя 8 керосин в диапазоне температур от 500 до 750 К. Углеродсодержащее вещество подают в полузамкнутую резонансную детонационную камеру 2 через пористую торцевую стенку 4, а окислитель - через кольцевое щелевое сверхзвуковое сопло 3, сформированное внутренними стенками 5 и пористой стенкой 4. Затем периодически инициируют детонацию смеси с частотой 100-20000 Гц с помощью инициатора детонации 6 в среде, инертной по отношению к углероду. После детонации полученный поток углеродных нанокластеров из детонационной камеры 2 направляют на изделие 15 с обрабатываемой поверхностью 16, нагреваемую источником лучистой энергии 17 до температуры 550-1300 К. При этом с помощью привода 13 и системы контроля 14 осуществляют периодические с частотой менее 1 Гц перемещения обрабатываемой поверхности 16 относительно вектора скорости потока углеродных нанокластеров в диапазоне углов от -45 до 45 градусов. Скорость охлаждения продуктов детонации поддерживают в диапазоне от 5·10³ до 2·10⁶ К/с. Изобретение позволяет получать покрытия из углеродных наноматериалов на поверхностях габаритных изделий сложной формы и осуществлять тонкую регулировку параметров покрытий. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области материаловедения и может быть применено для защиты изделий из органических материалов - таких как органические стекла, оптические линзы, солнечные преобразователи, концентраторы излучения. Осуществляют подачу азота в вакуумную камеру с установленными в ней ионным и магнетронным источниками до повышения давления до 0,02-0,08 Па и зажигание плазмы тлеющего разряда. Подачу между катодом и анодом ионного источника постоянного напряжения для ускорения потока ионов азота и очистку потоком ионов азота поверхности подложки с температурой, не превышающей 80°С, установленной подвижно относительно потока ионов. После очистки прерывают подачу азота и в вакуумную камеру подают смесь азота N₂ и пары толуола С ₇Н₈ в соотношении N₂:C₇ H₈ (90-70):(10-30)% до тех пор, пока в камере установится давление 0,02-0,05 Па, и наносят буферный адгезионный слой толщиной 40-60 нм с показателем преломления от 1,5 до 1,8 при изменении мощности ионного источника в пределах 40-60 Вт и напряжения смещения подложки от +50 до +100 В. Затем в ионный источник подают пары толуола до давления 0,05-0,1 Па и наносят защитный слой толщиной 80-120 нм с показателем преломления от 2,1 до 2,4 при изменении напряжения смещения подложки от -100 до -200 В и мощности ионного источника в пределах 60-80 Вт. В ионный источник подают пары жидкости C₆H₁₂NSi₂ до давления 0,1-0,2 Па и подают на подложку напряжение смещения от -150 до -250 В для нанесения антизагрязняющего слоя -SiC_xN_y толщиной 30-50 нм. Повышается защищенность органических веществ от разрушающих и загрязняющих воздействий внешней среды. 1 з.п., 6 ил.

Изобретение относится к уплотнению пористых субстратов пиролитическим углеродом способом химической инфильтрации с использованием установки для осуществления этого способа. Осуществляют загрузку в печь одного или более уплотняемых пористых субстратов, подают на вход печи реакционную газовую фазу, содержащую реакционный газ-предшественник пиролитического углерода, включающий в себя, по меньшей мере, один газообразный углеводород C_xH _y, где х и y - целые натуральные числа и 1<х<6 и газ-носитель, содержащий, по меньшей мере, один газ, выбранный из метана и инертных газов. Проводят забор на выходе из печи отходящего газа и рециркуляцию в реакционную газовую фазу, подаваемую в печь, по меньшей мере, части потока газа, извлеченного из отходящего газа и содержащего реакционный газ-предшественник пиролитического углерода. Измеряют, по меньше мере, количества газа-предшественника пиролитического углерода и газа-носителя, содержащиеся в потоке газа, извлеченном из отходящего газа. В зависимости от измеренных количеств, регулируют, по меньшей мере, поступление указанного потока газа, рециркулирующего в реакционную газовую фазу, поступление из внешнего источника газа-предшественника пиролитического углерода и газа-носителя, инжектируемых в реакционную газовую фазу, и получение требуемого уровня содержания газа-предшественника пиролитического углерода в реакционной газовой фазе, поступающей на вход печи. Снижается стоимость уплотнения пористых субстатов пиролитическим углеродом. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Внутренний электрод для формирования защитной пленки представляет собой внутренний электрод для формирования защитной пленки, который вставлен внутрь пластикового контейнера с отверстием, подает газовую среду внутрь пластикового контейнера, подает высокочастотную энергию к внешнему электроду, расположенному вне пластикового контейнера, тем самым образуется плазма разряда на внутренней поверхности пластикового контейнера с целью формирования защитной пленки на внутренней поверхности пластикового контейнера. Внутренний электрод для формирования защитной пленки содержит трубку подачи газа, содержащую путь прохождения газа и предназначенную для подачи газовой среды, и изоляционный элемент, который так вкручен в концевую часть трубки подачи газа, что он расположен с ней заподлицо, и который содержит газоотвод, сообщающийся с путем прохождения газа. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к устройствам для производства углеродных нанотрубок. Устройство содержит реакционную печь с модулем подачи и вводом паров этанола, держатель подложки с подложкой, имеющей каталитическую поверхность, и нагревательный элемент. Внутри реакционной печи размещена реакционная камера, содержащая разъемную часть, сопряженную с приводом осевого перемещения. Модуль подачи паров этанола содержит испарительную ячейку с этанолом, сопряженную с вводом паров этанола. Нагревательный элемент установлен внутри реакционной камеры в зоне подложки. При этом устройство снабжено формирователем потока частиц, установленным в реакционной камере и выполненным в виде, по меньшей мере, одной проводящей сетки, подключенной к источнику переменного и/или источнику постоянного напряжения. По меньшей мере, одна проводящая сетка выполнена из каталитического материала. Реакционная камера выполнена из кварцевой керамики. В испарительной ячейке установлены нагреватель и измеритель температуры этанола. Ввод паров этанола изготовлен из проводящего материала и подключен к источнику переменного напряжения и/или источнику постоянного напряжения. Ввод паров этанола выполнен в виде двух трубок, коаксиально расположенных одна в другой с возможностью перемещения друг относительно друга. Технический результат - повышение качества нанотрубок и надежности устройства. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к микроструктурным технологиям, а именно к нанотехнологии, в частности к способу получения волокнистых углеродных наноматериалов, состоящих из углеродных нанотрубок, методом химического осаждения из газовой фазы. Реактор заполняют инертным газом и нагревают его центральную часть. Затем впрыскивают реакционную смесь, содержащую источник углерода и источник катализатора ферроцен, которая под действием температуры превращается в пар. Пар удерживают в горячей зоне восходящим потоком инертного газа, при этом в реакционную смесь вводят источник подложки для осаждения наночастиц катализатора и роста углеродных нанотрубок. В качестве источника подложки используют комплексы макроциклических полиэфиров с солями металлов, выбранных из ряда Са, Вa, Sr, Y, Се, которые имеют температуру разложения более низкую, чем источник катализатора, и служат непрерывным источником подложки. Синтез углеродных нанотрубок осуществляется непрерывно, в связи с чем увеличивается выход углеродных нанотрубок. 1 ил.

Изобретение относится к способу контроля или моделирования процесса уплотнения по меньшей мере одного пористого субстрата пиролитическим углеродом путем химической инфильтрации газовой фазой, в соответствии с которым помещают в печь партию из одного или более субстратов, подлежащих уплотнению, нагревают указанный субстрат, подают в печь реакционный газ, содержащий по меньшей мере один углеводород, являющийся источником углерода, устанавливают в печи давление, при котором реакционный газ способен диффундировать в поры нагретого субстрата с образованием в них осадка пиролитического углерода, и выпускают из печи отработанный газ через выпускную трубу, соединенную с выходным отверстием печи. Измеряют в отработанном газе содержание по меньшей мере одного соединения, выбранного из аллена, пропина и бензола. В зависимости от полученного содержания контролируют процесс путем установки по меньшей мере одного параметра, выбранного из скорости потока реакционного газа, подаваемого в печь, скорости потока по меньшей мере одного компонента газа, подаваемого в печь, времени прохождения газа через печь, температуры, до которой нагревают субстрат, и давления внутри печи. По меньшей мере один параметр устанавливают таким образом, чтобы измеряемое содержание газа поддерживалось по существу постоянным. Процесс уплотнения можно контролировать в реальном времени или моделировать. 11 з.п. ф-лы, 8 ил., 8 табл.

Изобретение относится к устройству для изготовления пластмассовой тары, покрытой алмазоподобной углеродной пленкой. Для стабилизации плазменного разряда, гарантирующего кислородонепроницаемость, и предотвращения прилипания пыли на электроде окружающий тару электрод, образующий часть камеры уменьшения давления, предназначенную для заключения в ней тары, и электрод, расположенный у горловины тары над ее отверстием, расположены друг напротив друга и разделены изолирующим телом. Это тело образует часть камеры уменьшения давления. Впускная трубка газа выполнена из изолирующего материала для направления газа, подаваемого в упомянутую камеру с помощью средства подачи газа, преобразуемого в плазму для нанесения алмазоподобной пленки покрытия на внутреннюю поверхность стенки тары. Трубка установлена на средстве для выпуска газа, находящемся в камере уменьшения давления, из верхней части той части тары, где имеется отверстие. Средство подачи высокой частоты подключено к окружающему тару электроду, вследствие чего оказывается возможным свободное зажигание плазмы и осуществление разряда. 15 з.п. ф-лы, 12 ил., 2 табл.

Изобретение относится к пластмассовой таре, имеющей внутреннюю поверхность стенки, покрытую алмазоподобной углеродной пленкой, устройству для получения тары и способу изготовления тары. Устройство содержит окружающий тару электрод, образующий одну часть камеры уменьшения давления, в которую помещают тару и лицевой электрод, расположенный внутри тары над отверстием. Упомянутые электроды обращены друг к другу и разделены изолирующим телом, образующим часть камеры уменьшения давления. Средство подачи исходного газа содержит впускную трубку подаваемого газа. В устройстве имеются откачивающее средство и средство подачи высокой частоты. Способ включает откачивание содержимого тары до достижения давления, меньшего заданного или равного ему, введение исходного газа для получения плазмы, прекращение откачивания и уменьшение скорости введения исходного газа до величины, меньшей скорости введения в момент замены, создание внутри тары плазмы для формирования алмазоподобной углеродной пленки на внутренней поверхности стенки пластмассовой тары. Получают тару с пленкой, имеющей одинаковый уровень кислородонепроницаемости и без окрашивания пленки, сформированной на горловинной части тары. 7 н. и 18 з.п. ф-лы, 24 ил., 7 табл.

Изобретение относится к технологии получения частиц с монокристаллической структурой алмаза путем выращивания из паровой фазы в условиях плазмы. Сущность изобретения: способ включает в себя этапы, при которых: обеспечивают функционирование плазменной камеры, содержащей химически активный газ, по меньшей мере, с одним углеродным соединением, и формирование реактивной плазмы, обеспечивают затравочные частицы в указанной плазменной камере, обеспечивают многонаправленный рост углерода со структурой алмаза на указанных затравочных частицах, так что формируются частицы, содержащие растущий алмаз, при этом функционирование плазменной камеры осуществляют в условиях невесомости. Функционирование плазменной камеры может быть осуществлено в условиях действия силы тяжести, при этом затравочные частицы и/или содержащие алмаз частицы в реактивной плазме указанной камеры удерживаются под влиянием внешних сил, компенсирующих действие сил тяжести, а именно посредством термофоретических сил и/или оптических сил, и температуру электронов в указанной плазме снижают путем регулирования в диапазоне от 0,09 до 3 эВ. Способ осуществляют в плазменной камере, которая содержит генератор плазмы для генерирования реактивной плазмы, сетку для генерирования плазмы с пониженной электронной температурой и устройство для регулирования сил для обеспечения сил, компенсирующих действие силы тяжести, позволяющих частицам левитировать в указанной плазме с пониженной электронной температурой. Указанное устройство для регулирования сил содержит, по меньшей мере, один электрод левитации для термофоретической левитации частиц в указанной плазме с пониженной электронной температурой или устройство оптического пинцета. Изобретение обеспечивает выращивание частиц с монокристаллической структурой алмаза размером от 50 мкм вплоть до см-диапазона (например, 3 см) высокой чистотой и заданной формой с повышенной эффективностью. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к процессу, например химической инфильтрации или химического осаждения из паровой фазы или цементации, осуществляемому в печи. Предложен способ мониторинга хода процесса, осуществляемого в печи и использующего газ-реагент, содержащий, по меньшей мере, один газообразный углеводород. Способ включает настройку рабочих параметров печи, введение в печь газа-реагента, содержащего, по меньшей мере, один газообразный углеводород, и выведение из печи отходящих газов, содержащих побочные продукты реакции газа-реагента. Отходящие газы подвергают промывке маслом, абсорбирующим смолы, содержащиеся в отходящих газах, а из измерения количества смол, абсорбированных маслом, получают информацию о ходе процесса. По полученной информации возможно изменение рабочих параметров печи, таких как температура, давление в печи, расход газа-реагента и состав газа-реагента. Изобретение направлено на создание способа мониторинга хода процесса, осуществляемого в печи, без необходимости использования особого устройства инфильтрационной печи. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нанесению покрытий в псевдоожиженном слое, в частности к устройству для осаждения покрытий в псевдоожиженном слое. Устройство для осаждения покрытий в псевдоожиженном слое содержит химический реактор цилиндрической формы и систему подачи сжижающего газа, внутренняя поверхность цилиндрического реактора снабжена вертикальными пазами, расположенными на ребрах правильных многоугольников, вписанных во внутренний диаметр реактора, причем количество пазов выбирают в пределах 3-20, пазы имеют в сечении форму равностороннего треугольника, а для реактора диаметром 20-100 мм отношение площадей поперечных сечений реактора и всех пазов находится в пределах 100-200. Изобретение обеспечивает стабильность псевдоожиженного слоя при значительном увеличении массы частиц в процессе нанесения покрытия. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к материаловедению, к защите материалов от внешних и агрессивных воздействий, в частности к покрытию рабочей поверхности солнечного фотоэлектрического элемента (СФЭ) для защиты от химического, радиационного и механического разрушения. Сущность изобретения состоит в том, что в процессе получения алмазоподобных пленок (АПП) для инкапсуляции СФЭ кинетическую энергию ионов, ток плазменного разряда и пространственное распределение плотности плазмы с составом ионов С⁺, Н⁺ , N⁺ и Ar⁺ изменяют воздействием на поток ионов от радиального источника электрическим полем, которое формируется диафрагмирующим, нейтрализующим и ускоряющим кольцевыми электродами. Однородность пространственного распределения плазмы контролируется путем измерения плотности тока плазмы на поверхности СФЭ, температуру которой поддерживают не выше 80°С. При этом подложкодержатель совершает сложное трехосевое движение в вакуумной камере. Технический результат изобретения: получение однородных (с разбросом значений оптических параметров не более 5%) алмазоподобных пленок на поверхности солнечных фотоэлектрических элементов площадью более 110 см ² с варьируемыми в заданных пределах оптическими параметрами, а также с высокой адгезией, микротвердостью и устойчивостью к агрессивным воздействиям. 4 з.п. ф-лы, 2 табл., 12 ил.