Details

Данная работа посвящена разработке технологии и исследованию тонкоплёночных металлокерамических покрытий, полученных методом вакуумно-термического напыления на установке УВН-71П-3. Основной целью являлось получение плёнок кермета с последующим исследованием их электрофизических параметров, толщины и состава. В работе выполнены следующие задачи: 1. Напыление плёнок кермета из порошка К-50С на подложки из поликора; 2. Проведение двухступенчатого отжига: в вакууме и на воздухе; 3. Измерение сопротивления до и после отжига и анализ изменений; 4. Исследование плёнок методом растровой электронной микроскопии для получения данных о толщине и составе; 5. Выявление возможного механизма проводимости и его связи с составом и толщиной покрытия. Работа проведена на базе предприятия АО «НИТИ «Авангард», где были получены образцы, выполнены отжиги и измерения сопротивлений. Исследование образцов при помощи растрового электронного микроскопа проводилось в Политехническом университете Петра Великого. В результате показано, что атмосферный отжиг способствует снижению сопротивления плёнок в среднем на 27%, что объясняется улучшением межфазных контактов и релаксацией напряжений.  Было также установлено, что распределение толщины и состава по подложке неравномерно, что связано с конструкцией крепления и колебаниями в подаче порошка. Несмотря на положительные результаты, выявлена ограниченная воспроизводимость, что послужило основанием для отказа предприятия от промышленного внедрения технологии в текущем виде.

This work is dedicated to the development and study of thin-film metal-ceramic coatings obtained by vacuum thermal deposition using the UVN-71P-3 setup. The primary goal was to produce cermet films and investigate their electrophysical parameters, thickness, and composition. The following tasks were accomplished: 1. Deposition of cermet films from K-50S powder onto polycor (Al₂O₃) substrates. 2. Two-stage annealing (vacuum + air). 3. Measurement of resistance before and after annealing, with analysis of changes. 4. Examination of film morphology, thickness, and composition using scanning electron microscopy (SEM). 5. Identification of the conduction mechanism and its correlation with film composition and thickness. The experiments were conducted at JSC "NITI Avangard," where samples were prepared, annealed, and measured. SEM analysis was performed at Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University. The results demonstrated that atmospheric annealing reduces film resistance by an average of 27%, attributed to improved interphase contacts and stress relaxation. It was also found that film thickness and composition distribution across the substrate were non-uniform, likely due to the holder design and powder feed fluctuations. Despite promising results, limited reproducibility led to the rejection of industrial implementation in its current form.