Модель формирования состава многослойного покрытия при осаждении из плазмы
| Parent link: | Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты): научно-технический и производственный журнал.— , 1998- Т. 20, № 1.— 2018.— [С. 69-79] |
|---|---|
| Main Author: | |
| Other Authors: | |
| Summary: | Заглавие с экрана Современная техника эксплуатируется, как правило, в условиях высоких механических нагрузок и повышенных температур, что, в свою очередь, приводит к необходимости создания новых материалов, имеющих повышенные физико-механические свойства. Для повышения эксплуатационных свойств деталей машин все большее распространение получают методы магнетронного и вакуумно-дугового нанесения покрытий из тугоплавких материалов. Математическое моделирование является хорошей альтернативой подробных экспериментальных исследований, позволяющих изучить отдельные явления на разных стадиях роста покрытия и дать прогноз относительно изменения состава и макроскопических свойств покрытия при варьировании технологических условий. Это, в свою очередь, позволяет оптимизировать технологический процесс. Цель работы: определение степени влияния перекрестных эффектов, а также взаимного влияния процессов переноса на формирование состава многослойного покрытия при осаждении из плазмы на подложку. В работе исследованы связанная математическая модель формирования состава многослойного покрытия при осаждении из плазмы титана, хрома и азота. В модели учитываются влияние градиента напряжений на потоки тепла и масс, термодиффузия и диффузионная теплопроводность. Методами исследования являются вычислительные методы. Результаты и обсуждение. Теоретически исследовано влияние перекрестных эффектов, а также взаимного влияния процессов переноса в формировании состава многослойного покрытия, осаждаемого из плазмы. Показано, что состав плазмы влияет на эволюцию состава покрытия. Определено, что учет переноса массы и тепла за счет градиента напряжений оказывает ощутимое влияние на состав покрытия. Обнаружено, что для выбранных систем термодиффузия и диффузионная теплопроводность оказывают влияние на распределение концентраций только на начальной стадии процесса осаждения покрытия. A modern technical equipment is working in the conditions of high temperature and stress. The technology development demands to create new material with specific properties. Magnetron and vacuum-arc methods of coatings formation using high-melting-point materials have wide expansion for the improvement of detail performance properties. Mathematical modeling is a good alternative to detailed experimental research, allowing to study individual phenomena at different stages of coating formation and to predict the composition and macroscopic properties of the coating change with varying technological conditions. And this, in turn, allows optimizing the technological process. The purpose of the work: to determine the degree of influence of cross effects, as well as the mutual influence of the transfer processes on the formation of the multilayer coating composition when plasma-assisted deposition to the substrate. Mathematical modeling of the coating growth process taking into account combination of physical and chemical stages is conducted. Methods of research are computational methods. In the paper, coupled model of formation of multilayer coating on the surface of cylindrical detail by plasma-assisted deposition is presented. The model considers such effects, as thermal diffusion, diffusion thermal conductivity, the mass transfer by action of stress gradient and formation of chemical compounds. Results and Discussion. The influence of cross-effects, as well as the mutual influence of the transport processes in the formation of the multilayer coating deposited from the plasma, is theoretically investigated. It is shown that the composition of the plasma affects the evolution of the coating composition. Режим доступа: по договору с организацией-держателем ресурса |
| Language: | Russian |
| Published: |
2018
|
| Series: | Материаловедение |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://elibrary.ru/item.asp?id=32544020 https://doi.org/10.17212/1994-6309-2018-20.1-69-79 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=658139 |
MARC
| LEADER | 00000naa0a2200000 4500 | ||
|---|---|---|---|
| 001 | 658139 | ||
| 005 | 20250127163259.0 | ||
| 035 | |a (RuTPU)RU\TPU\network\25260 | ||
| 090 | |a 658139 | ||
| 100 | |a 20180523a2018 k y0rusy50 ca | ||
| 101 | 0 | |a rus | |
| 102 | |a RU | ||
| 135 | |a drcn ---uucaa | ||
| 181 | 0 | |a i | |
| 182 | 0 | |a b | |
| 200 | 1 | |a Модель формирования состава многослойного покрытия при осаждении из плазмы |d Model of the formation of the multilayer coating composition during plasma-assisted deposition |f С. А. Шанин, Е. А. Ефременков | |
| 203 | |a Текст |c электронный | ||
| 225 | 1 | |a Материаловедение | |
| 300 | |a Заглавие с экрана | ||
| 320 | |a [Библиогр.: с. 79 (21 назв.)] | ||
| 330 | |a Современная техника эксплуатируется, как правило, в условиях высоких механических нагрузок и повышенных температур, что, в свою очередь, приводит к необходимости создания новых материалов, имеющих повышенные физико-механические свойства. Для повышения эксплуатационных свойств деталей машин все большее распространение получают методы магнетронного и вакуумно-дугового нанесения покрытий из тугоплавких материалов. Математическое моделирование является хорошей альтернативой подробных экспериментальных исследований, позволяющих изучить отдельные явления на разных стадиях роста покрытия и дать прогноз относительно изменения состава и макроскопических свойств покрытия при варьировании технологических условий. Это, в свою очередь, позволяет оптимизировать технологический процесс. Цель работы: определение степени влияния перекрестных эффектов, а также взаимного влияния процессов переноса на формирование состава многослойного покрытия при осаждении из плазмы на подложку. В работе исследованы связанная математическая модель формирования состава многослойного покрытия при осаждении из плазмы титана, хрома и азота. В модели учитываются влияние градиента напряжений на потоки тепла и масс, термодиффузия и диффузионная теплопроводность. Методами исследования являются вычислительные методы. Результаты и обсуждение. Теоретически исследовано влияние перекрестных эффектов, а также взаимного влияния процессов переноса в формировании состава многослойного покрытия, осаждаемого из плазмы. Показано, что состав плазмы влияет на эволюцию состава покрытия. Определено, что учет переноса массы и тепла за счет градиента напряжений оказывает ощутимое влияние на состав покрытия. Обнаружено, что для выбранных систем термодиффузия и диффузионная теплопроводность оказывают влияние на распределение концентраций только на начальной стадии процесса осаждения покрытия. | ||
| 330 | |a A modern technical equipment is working in the conditions of high temperature and stress. The technology development demands to create new material with specific properties. Magnetron and vacuum-arc methods of coatings formation using high-melting-point materials have wide expansion for the improvement of detail performance properties. Mathematical modeling is a good alternative to detailed experimental research, allowing to study individual phenomena at different stages of coating formation and to predict the composition and macroscopic properties of the coating change with varying technological conditions. And this, in turn, allows optimizing the technological process. The purpose of the work: to determine the degree of influence of cross effects, as well as the mutual influence of the transfer processes on the formation of the multilayer coating composition when plasma-assisted deposition to the substrate. Mathematical modeling of the coating growth process taking into account combination of physical and chemical stages is conducted. Methods of research are computational methods. In the paper, coupled model of formation of multilayer coating on the surface of cylindrical detail by plasma-assisted deposition is presented. The model considers such effects, as thermal diffusion, diffusion thermal conductivity, the mass transfer by action of stress gradient and formation of chemical compounds. Results and Discussion. The influence of cross-effects, as well as the mutual influence of the transport processes in the formation of the multilayer coating deposited from the plasma, is theoretically investigated. It is shown that the composition of the plasma affects the evolution of the coating composition. | ||
| 333 | |a Режим доступа: по договору с организацией-держателем ресурса | ||
| 461 | |t Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты) |o научно-технический и производственный журнал |d 1998- | ||
| 463 | |t Т. 20, № 1 |v [С. 69-79] |d 2018 | ||
| 510 | 1 | |a Model of the formation of the multilayer coating composition during plasma-assisted deposition |z eng | |
| 610 | 1 | |a электронный ресурс | |
| 610 | 1 | |a труды учёных ТПУ | |
| 610 | 1 | |a плазменное напыление | |
| 610 | 1 | |a осаждение | |
| 610 | 1 | |a многослойные покрытия | |
| 610 | 1 | |a связанные модели | |
| 700 | 1 | |a Шанин |b С. А. |c физик |c программист, старший преподаватель Томского политехнического университета, кандидат физико-математических наук |f 1985- |g Сергей Александрович |3 (RuTPU)RU\TPU\pers\32709 |9 16595 | |
| 701 | 1 | |a Ефременков |b Е. А. |c специалист в области машиностроения |c доцент Томского политехнического университета, кандидат технических наук |f 1975- |g Егор Алексеевич |3 (RuTPU)RU\TPU\pers\25819 |9 11692 | |
| 712 | 0 | 2 | |a Национальный исследовательский Томский политехнический университет |b Инженерная школа новых производственных технологий |b Отделение материаловедения |3 (RuTPU)RU\TPU\col\23508 |
| 801 | 2 | |a RU |b 63413507 |c 20180523 |g RCR | |
| 856 | 4 | |u https://elibrary.ru/item.asp?id=32544020 | |
| 856 | 4 | |u https://doi.org/10.17212/1994-6309-2018-20.1-69-79 | |
| 942 | |c CF | ||