Изучение размерных эффектов однокомпонентных и нанокомпонетнных плазмохимических покрытий : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / научный руководитель В. Е. Агабеков

Abstract

Объектом исследования являются однокомпонентные и нанокомпозиционные плазмохимические покрытия, формируемые и активной газовой фазы, образованной электронно-лучевым диспергированием исходных компонентов в вакууме. Цель работ – установление размерных зависимостей структуры и морфологии, оптических, адсорбционных, механических свойств нанокомпозиционных и однокомпонентных покрытий на основе полимеров, разработка на основе полученных результатов научно обоснованных методов активного воздействия на молекулярную структуру и, соответственно, свойства синтезируемых слоев. В результате разработана систематизированная, научно обоснованная концепция управления морфологическими и структурными параметрами синтезируемых тонкопленочных систем с целью управления их функциональными свойствами. Установлен преимущественно адсорбционно-полимеризационный механизм роста покрытий из активной газовой фазы, образованной электронно-лучевым диспергированием исходных компонентов в вакууме. Определена ориентация молекул синтезируемых слоев на начальных стадиях параллельно поверхности подложки. Наиболее интенсивные изменения ориентации молекул наблюдаются в тонком слое до 100 нм. Установлено, что активационная обработка поверхности подложки приводит к существенным изменениям морфологии, структуры и свойствам формируемых из активной газовой фазы слоев. Показано, что ионная обработка приводит к практически безактивационному процессу роста покрытия, формированию сплошного покрытия на начальных стадиях осаждения полимерного слоя. Экспериментально установлено, что у нанокомпозиционных слоев на основе ПТФЭ молекулярная организация фторполимерной составляющей зависит от природы допанта. Наночастицы серебра способствует максимальной ориентации фторполимерной составляющей в тонком межфазном слое, расположенном на расстоянии до 20 нм от границы раздела подложка–покрытие. Лазерное ассистирование приводит к фотоиндуцированному синтезу наночастиц серебра определенной формы с узким распределением по размерам и пиком плазмонного поглощения. Практическая значимость полученных результатов заключается в разработке рекомендаций по совершенствованию технологии осаждения тонкопленочных систем из активной газовой фазы с целью повышения их эксплуатационных свойств: выбору компонентов покрытия, оптимальной его толщины и режима генерации активной газовой фазы.