Модификация материалов концентрированными потоками энергии. Учебная программа учреждения высшего образования по учебной дисциплине для специальности 1-31 81 01 Физика конденсированного состояния № УД-6166/уч.

Abstract

Цель учебной дисциплины - ознакомление магистрантов с современными методами модификации структурно-фазового состояния и свойств поверхностных слоев материалов при воздействии концентрированных потоков частиц, включающих фотоны, электроны и ионы. Методы воздействия концентрированными потоками частиц на твердые тела в последнее время находят все большее применение как в промышленности, например, для модификации поверхностных свойств твердых тел: нанесение защитных покрытий или легирование полупроводниковых материалов, так и в научной деятельности: синтез новых материалов и использование пучков частиц для анализа их структуры, элементного и фазового состава. Современное развитие техники и научно-технический прогресс во всех отраслях промышленности требуют разработки новых материалов и методов их создания, обеспечивающих комплекс высоких эксплуатационных свойств и высокую технологичность в процессе производства. При этом следует отметить, что повышение эксплуатационной надежности современной техники и материалов без существенного увеличения их массы и стоимости − весьма сложная и в то же время актуальная задача сегодняшнего дня. Принципиально новые возможности для модификации поверхностных свойств различных материалов и существенного улучшения их эксплуатационных характеристик предоставляет использование концентрированных потоков энергии, включающих электронные, ионные, плазменные и лазерные пучки. Возрастающие потребности промышленности в новых материалах обуславливают необходимость поиска и применения гибридных методов, основанных на комплексном воздействии различных типов концентрированных потоков энергии или совмещении различных видов модификации при использовании одного из типов концентрированных потоков энергии. Рассматриваемые в учебном курсе технологии являются критическими для решения широкого класса научных и прикладных задач и, в перспективе, развития наиболее передовых отраслей современной промышленности. Учитывая, что использование таких технологий для модификации свойств материалов требует знания и понимания процессов, протекающих в поверхностном слое при обработке, в данном курсе кратко рассмотрены основные аспекты взаимодействия концентрированных потоков частиц с веществом. Основными задачами учебной дисциплины как важной составляющей подготовки специалиста в области физики конденсированного состояния являются освоение студентами теоретических основ методов модификации, базирующихся на воздействии концентрированных потоков частиц; особенностей технологического применения этих методов; изучение основных процессов, происходящих при воздействии таких потоков на твердые тела.