Відділ засновано 1 вересня 1986 р. Він складається з лабораторії плазмохімічних процесів, групи організаційно-технічного забезпечення та групи композиційних матеріалів, у складі яких працюють 1 доктор і 2 кандидати наук.

Результати робіт опубліковано в більш ніж 300 друкованих роботах, серед яких 1 монографія, 20 патентів і 3 дисертації. З більш детальним списком можна ознайомитися тут.

Досліджено кінетику перерозподілу фаз у системі MoSi₂–W при 1500 – 1800°С. Визначено кінетичні параметри росту нижчих силіцидів (Mo,W)₅Si₃ і зменшення шару вищого силіциду MoSi₂ в залежності від температури окислення. Встановлено, що стабільність системи MoSi₂–W перевищує стабільність систем MoSi₂–Mo и WSi₂–W;

Залежність швидкості розпаду MoSi₂ від часу нагріву

Залежність швидкості росту фази (Mo,W)₅Si₃ від часу нагріву

Проведено дослідження впливу легуючих добавок ренію на характеристики міцності вольфрам-ренієвих сплавів. Показано, що добавки ренію, введені у вольфрам при спільному осадженні з газової фази їх фторидів, призводять до підвищення міцності при вигині від ∼ 340 МПа для вольфраму до ∼ 800 МПа для вольфрам-ренієвих сплавів із вмістом ренію ∼ 11 мас.%. Температура крихкопластичного переходу Т_х при цьому знижується від 600 до ∼ 200°С.

Отримано бар'єрні щільнозціплені покриття на основі тугоплавких металів, які були нанесені відповідно до розроблених технологій на Zr або V оболонки ТВЕЛів, які можуть забезпечити їх захист від впливу ядерного палива на основі карбідів урану або металевого урану, а також підвищити їх надійність.

Шляхом випробувань на діаметральне стиснення між двома паралельними площинами, досліджено характеристики міцності частинок діоксиду урану з покриттями зі сплаву хрому, ванадію, Al₂O₃–Cr і Al₂O₃–V в температурному інтервалі 20 – 900°С. Показано, що міцність частинок залежить від товщини та матеріалу покриття, міцності паливного осердя (керна), швидкості навантаження і температури випробування. Міцність частинок зростає зі збільшенням товщини покриття та підвищенням температури проведення випробування, досягаючи максимального значення при 700 – 900°С. Характер руйнування покриттів змінюється від міжкристалічного (20 – 150°С) до пластичного (650 – 900°С). Запропоновано методику статистичної обробки результатів випробувань і ймовірнісної оцінки міцності частинок. Показано, що стійкість частинок з покриттями добре описується за допомогою ймовірнісної залежності Вейбулла, що дозволяє прогнозувати руйнування частинок за будь-якого навантаження. Проведено ймовірнісне оцінювання залежності міцності частинок від навантаження за різних температурних значень;

Залежність міцності на стиск від товщини покриття для частинок з покриттям

Вплив температури на міцність частинок

Вихідні частки

Деформовані частки

Проведено дослідження з отримання кавітаційностійкого покриття на основі карбіду бору за допомогою водневого відновлення трьохлористого бору BCl₃ і толуолу C₇H₈. Експериментальні результати з визначення величини ерозійного руйнування показали, що зразок з покриттям на основі карбіду бору піддається кавітаційному зносу в 2,5 рази менше, ніж аустенітна сталь.

Величина ерозійного руйнування

Сублімаційне джерело

Вперше, завдяки газофазному методу, отримано джерело атомів Si–Ge–B і Si–Ge–P на підкладках Mo і W для сублімаційного осадження гетероепітаксійних структур Si_1–x–Ge_x(0,01 ≤ x ≤ 0,05), легованих B і P. Джерело дозволяє розширити номенклатуру речовин що наносять, діапазони робочих температур випаровування і тисків парів Si–Ge–B і Si–Ge–P, що значно покращує експлуатаційні властивості й технологічність осадження.

Показано, що отримана багатошарова гетероепітаксійна структура на монокристалічних підкладках Si і Si_0,97–Ge_0,03:B(∼ 10¹⁸ см⁻³) з буферним шаром Si_0,95–Ge_0,05:B(∼ 10¹⁸ см⁻³) та верхніми епітаксійними шарами Si_0,95–Ge_0,05:B(10¹⁷ – 10¹⁸ см⁻³) і Si_0,99–Ge_0,01:B(∼ 10¹⁸ см⁻³) характеризуються фото-ЕРС та фоточутливістю в ближчій ІЧ-області випромінювання на довжині хвиль ∼ 0,8 – 1 мкм, що важливо для подальшого розвитку оптоелектронних приладів.

Досліджено структуру та склад одержуваних з ХОР «Бархос» карбідохромових покриттів, а також їх корозійна і ерозійна стійкість у залежності від параметрів процесу осадження. Вперше виявлено утворення дворівневої шаруватої структури карбідохромового покриття і ефект зниження шорсткості поверхні виробів після осадження покриття з R_a = 0,7 – 1,2 мкм до R_a = 0,4 – 0,6 мкм. Встановлено, що підвищена стійкість покриттів зумовлена ​​нанорозмірами структурних елементів покриття та їх шаруватою структурою, а максимальні значення адгезії, корозійної і ерозійної стійкості досягаються за температур осадження 500 – 550°С.

Кавітаційне зношування

Зносостійкість

Порівняльні електрохімічні характеристики

Стійкість до пластичної деформації

ШИРОКОВ БОРИС МИХАЙЛОВИЧ

Начальник відділу

Доктор технічних наук за спеціальністю 01.04.07 – «Фізика твердого тіла»

Старший науковий співробітник

тел. +38(057) 335-68-16

e-mail: shirokov@kipt.kharkov.ua

Область наукових інтересів:

дослідження процесів одержання багатокомпонентних покриттів газофазним, плазмохімічним і сублімаційним методами.

ЖУРАВЛЬОВ ОЛЕКСАНДР ЮРІЙОВИЧ

Начальник лабораторії

Кандидат технічних наук за спеціальністю 05.02.01 – «Матеріалознавство»

Стипендіат НАНУ

тел. +38(057) 335-65-68

e-mail: girik081179@gmail.com

Область наукових інтересів:

вивчення процесів газофазного та плазмохімічного осадження матеріалів на основі Si, SiC, B₄C, W, Mo, MoSi₂, WSi₂ тощо.

КРОХМАЛЬ СЕРГІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ

Науковий співробітник

тел. +38(057) 335-52-24

e-mail: krokhmal@kipt.kharkov.ua

Область наукових інтересів:

хімічне осадження з газової фази карбідохромових покриттів з високою швидкістю при низьких температурах; захист від корозійного та ерозійного зносу поверхні виробів складного профілю, довгомірних каналів малого перетину, капілярів і глухих порожнин.