Отдел основан 1 сентября 1986 г. и состоит из лаборатории плазмохимических процессов, группы организационно-технического обеспечения и группы композиционных материалов, в составе которых работают 1 доктор и 2 кандидата наук.

Результаты работ опубликованы в более чем 300 печатных работах, среди которых 1 монография, 20 патентов и 3 диссертации. С более детальным списком можно ознакомиться здесь.

Исследована кинетика перераспределения фаз в системе MoSi₂–W при 1500 – 1800°С. Определены кинетические параметры роста низших силицидов (Mo,W)₅Si₃ и уменьшение слоя высшего силицида MoSi₂ в зависимости от температуры окисления. Установлено, что стабильность системы MoSi₂–W превышает стабильность систем MoSi₂–Mo и WSi₂–W;

Зависимость скорости распада MoSi₂ от времени нагрева

Зависимость скорости роста фазы (Mo,W)₅Si₃ от времени нагрева

Проведено исследование влияния легирующих добавок рения на прочностные характеристики вольфрам-рениевых сплавов. Показано, что добавки рения, введённые в вольфрам при совместном осаждении из газовой фазы их фторидов, приводят к повышению прочности при изгибе от ∼ 340 МПа для вольфрама до ∼ 800 МПа для вольфрам-рениевых сплавов с содержанием рения ∼ 11 вес.%. Температура хрупкопластичного перехода Т_х при этом снижается от 600 до ∼ 200°С.

Получены барьерные плотносцепленные покрытия на основе тугоплавких металлов, нанесённые по разработанным технологиям на Zr или V оболочки ТВЭЛов, которые могут обеспечить их защиту от воздействия ядерного топлива на основе карбидов урана или металлического урана и повысить их надёжность.

Путём испытаний на диаметральное сжатие между двумя параллельными плоскостями исследованы прочностные характеристики частиц диоксида урана с покрытиями из сплава хрома, ванадия, Al₂O₃–Cr и Al₂O₃–V в температурном интервале 20 – 900°С. Показано, что прочность частиц зависит от толщины и материала покрытия, прочности топливного сердечника (керна), скорости нагружения и температуры испытания. Прочность частиц возрастает с увеличением толщины покрытия и повышением температуры проведения испытания, достигая максимального значения при 700 – 900°С. Характер разрушения покрытий изменяется от межкристаллического (20 – 150°С) до пластического (650 – 900°С). Предложена методика статистической обработки результатов испытаний и вероятностной оценки прочности частиц. Показано, что устойчивость частиц с покрытиями хорошо описывается вероятностной зависимостью Вейбулла, позволяющей прогнозировать разрушение частиц при любой нагрузке. Проведено вероятностное оценивание зависимости прочности частиц от нагрузки при разных температурных значениях;

Зависимость прочности на сжатие от толщины покрытия для частиц с покрытием

Влияние температуры на прочность частиц

Исходные частицы (увеличено в 13 раз)

Деформированные частицы (увеличено в 5 раз)

Проведены исследования по получению кавитационностойкого покрытия на основе карбида бора водородным восстановлением трёххлористого бора BCl₃ и толуола C₇H₈. Экспериментальные результаты по определению величины эрозионного разрушения показали, что образец с покрытием на основе карбида бора подвергается в 2,5 раза меньше кавитационному износу, чем аустенитная сталь.

Величина эрозионного разрушения

Сублимационный источник

Впервые газофазным методом получен источник атомов Si–Ge–B и Si–Ge–P на подложках Mo и W для сублимационного осаждения гетероэпитаксиальных структур Si_1–x–Ge_x(0,01 ≤ x ≤ 0,05), легированных B и P. Источник позволяет расширить номенклатуру наносимых веществ, диапазоны рабочих температур испарения и давлений паров Si–Ge–B и Si–Ge–P, что значительно улучшает эксплуатационные свойства и технологичность осаждения.

Показано, что полученная многослойная гетероэпитаксиальная структура на монокристаллических подложках Si и Si_0,97–Ge_0,03:B(∼ 10¹⁸ см⁻³) с буферным слоем Si_0,95–Ge_0,05:B(∼ 10¹⁸ см⁻³) и верхними эпитаксиальными слоями Si_0,95–Ge_0,05:B(10¹⁷ – 10¹⁸ см⁻³) и Si_0,99–Ge_0,01:B(∼ 10¹⁸ см⁻³) характеризуются фото-ЭДС и фоточувствительностью в ближней ИК-области излучения на длине волн ∼ 0,8 – 1 мкм, что важно в дальнейшем развитии оптоэлектронных приборов.

Исследована структура и состав получаемых из ХОЖ «Бархос» карбидохромовых покрытий, а также их коррозионная и эрозионная устойчивость в зависимости от параметров процесса осаждения. Впервые выявлено образование двухуровневой слоистой структуры карбидохромового покрытия и эффект снижения шероховатости поверхности изделий после осаждения покрытия с R_a = 0,7 – 1,2 мкм до R_a = 0,4 – 0,6 мкм. Установлено, что повышенная стойкость покрытий обусловлена наноразмерами структурных элементов покрытия и их слоистой структурой, а максимальные значения адгезии, коррозионной и эрозионной стойкости достигаются при температурах осаждения 500 – 550°С.

Кавитационный износ

Износостойкость

Сравнительные электрохимические характеристики

Стойкость к пластической деформации

ШИРОКОВ БОРИС МИХАЙЛОВИЧ

Начальник отдела

Доктор технических наук по специальности 01.04.07 - «Физика твёрдого тела»

Старший научный сотрудник

тел. +38(057) 335-68-16

e-mail: shirokov@kipt.kharkov.ua

Область научных интересов:

исследование процессов получения многокомпонентных покрытий газофазным, плазмохимическим и сублимационным методами.

ЖУРАВЛЁВ АЛЕКСАНДР ЮРЬЕВИЧ

Начальник лаборатории

Кандидат технических наук по специальности 05.02.01 - «Материаловедение»

Стипендиат НАНУ

тел. +38(057) 335-65-68

e-mail: girik081179@gmail.com

Область научных интересов:

изучение процессов газофазного и плазмохимического осаждения материалов на основе Si, SiC, B₄C, W, Mo, MoSi₂, WSi₂ и др.

КРОХМАЛЬ СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

Научный сотрудник

тел. +38(057) 335-52-24

e-mail: krokhmal@kipt.kharkov.ua

Область научных интересов:

химическое осаждение из газовой фазы карбидохромовых покрытий с высокой скоростью при низких температурах; защита от коррозионного и эрозионного износа поверхности изделий сложного профиля, длинномерных каналов малого сечения, капилляров и глухих полостей.