Патенты автора Писарев Александр Александрович (RU)
Изобретение относится к области термоядерной техники и может быть использовано для создания приемной пластины дивертора токамака, основанного на концепции текущего слоя жидкого лития. В реакционной камере с прогреваемыми стенками размещают медную подложку, сначала в ней создают вакуум, а затем в неё подают водород со скоростью 3 л/ч до давления 5 мм рт. ст. с одновременным включением нагревателей стенок, нагревая таким образом подложку до температуры не менее 500°С и не более 0,8 от абсолютной температуры плавления меди. Подложку выдерживают при этой температуре не более 1 ч. После этого увеличивают скорость подачи водорода до 9 л/ч и вводят гексафторид вольфрама из сосуда, предварительного нагретого до температуры, не превышающей 50°С, со скоростью 3 л/ч таким образом, что общее давление газа в смеси остается постоянным и равным 5 мм рт. ст., а объёмное соотношение WF6:H2 равно 1:3. Таким образом наносят на подложку вольфрам путём разложения гексафторида вольфрама в течение не менее 3 ч. Толщина слоя вольфрама не менее 30 мкм и не более 0,5 мм. Далее подачу водорода и гексафторида вольфрама прекращают и создают в реакционной камере вакуум. Охлаждение проводят в среде водорода, для чего его снова напускают в реакционную камеру до давления не менее 200 мм рт. ст. Полученная приемная пластина дивертора токамака обладает улучшенными эксплуатационными характеристиками за счёт хорошей теплопроводности, стойкости к термоциклированию и коррозионной стойкости к литию, что обеспечивает улучшение срока её службы. 6 ил., 2 табл., 2 пр.
СПОСОБ СОЗДАНИЯ МЕДНОГО ПОКРЫТИЯ НА СТАЛЬНОЙ ФОЛЬГЕ ДЛЯ ПРИЕМНОЙ ПЛАСТИНЫ ДИВЕРТОРА ТОКАМАКА // 2767920
Изобретение относится к области термоядерной техники и может быть использовано для создания приемной пластины дивертора токамака, основанного на концепции текущего слоя жидкого лития. Способ создания медного покрытия на стальной фольге для приемной пластины дивертора токамака включает размещение образца в зоне обработки, создание вакуума в зоне обработки, очистку поверхности ионами инертного газа, осаждение промежуточного слоя из меди в магнетронном разряде постоянного тока, горящем в среде инертного газа при мощности разряда 1,0-2,5 кВт, и последующее создание основного покрытия из меди, при этом очистку поверхности образца осуществляют ионами аргона в плазме аномального тлеющего разряда при напряжении разряда до 700 В, мощности разряда до 2,5 кВт и рабочем давлении 1,0 Па в течение времени до 30 минут, при нагреве образца до температуры до 500°С, осаждение промежуточного слоя меди осуществляют на нагретую свыше 500°С поверхность образца в течение периода времени более 60 мин, после чего образец охлаждают в среде аргона до достижения комнатной температуры, развакуумируют, покрывают всю поверхность образца с осажденным на него промежуточным слоем медной стружкой, создают вакуум, обрабатывают поверхность образца вместе со стружкой в плазме аномального тлеющего разряда при напряжении разряда до 700 В, мощности разряда до 2,5 кВт и рабочем давлении 1,0 Па в течение времени до 30 мин, и создают основное покрытие из меди толщиной до 10 мм методом нагрева образца, покрытого медной стружкой, с помощью нагревателя до температуры плавления меди, после чего нагреватель выключают и образец охлаждают в среде аргона до достижения им комнатной температуры. Изобретение позволяет создавать медное покрытие, обладающее хорошей адгезией и стойкостью к термоциклированию. 2 ил.
Изобретение относится к способу ионно-плазменного получения наноструктур на поверхности вольфрама. Сначала производят обработку поверхности образца в плазме индукционного высокочастотного разряда в аргоне при импульсном отрицательном напряжении смещения на изделии величиной выше 100 В с частотой до 100 кГц и коэффициентом заполнения до 100%. Осуществляют создание вакуума и напуск рабочего газа гелия, после чего осуществляют нагрев поверхности образца до 1000 К в плазме индукционного высокочастотного разряда при плавающем потенциале смещения на образце. Затем подают на образец импульсный отрицательный потенциал смещения относительно заземленной вакуумной камеры величиной выше 30 В, частотой до 100 кГц и коэффициентом заполнения до 100% и осуществляют ионно-плазменную обработку изделия ионами гелия в плазме индукционного высокочастотного разряда, для чего осуществляют создание вакуума, напуск в вакуумную камеру рабочего газа гелия, подачу на изделие отрицательного напряжения смещения относительно заземленной рабочей камеры величиной выше 30 В, обработку в плазме поверхности образца потоком ионов гелия с энергией выше 30 эВ при температуре образца 1000-2000 К с минимальной дозой облучения ~1024 м-2. После чего подают в вакуумную камеру аргон до давления не выше 105 Па и охлаждают образец до комнатной температуры в атмосфере аргона. В результате получают однородно распределенные наноструктуры по всей поверхности обрабатываемого изделия из вольфрама без предварительной полировки образца, обладающие высоким коэффициентом поглощения света в видимом, ультрафиолетовом и ближнем инфракрасном диапазонах длин волн, что позволяет их использование в области нанотехнологии и наноматериалов и создание оптических поглотителей. 4 ил., 2 пр.
Изобретение относится способу плазменной химико-термической обработке стали. Размещают в вакуумной камере образец, создают вакуум, напускают в камеру реактивный газ в виде смеси водорода и азота. Проводят азотирование поверхности изделия в плазме индукционного высокочастотного разряда при давлении 0,01-1,0 Па и отрицательном напряжении смещения на изделии 100-1000 В и температуре образца 400-600°С в течение 0,5-10,0 часов. Затем наносят покрытие ТiN в вакууме в смеси Аr с N2 при давлении 0,01-1,0 Па путем импульсного магнетронного распыления мишени-катода при одновременной работе индукционного высокочастотного разряда посредством генератора газоразрядной плазмы. Затем осуществляют подачу в вакуумную камеру Аr до давления не выше 130 Па и охлаждают образец до комнатной температуры в атмосфере Аr. В результате получают образование переходного слоя толщиной до 300 мкм с постепенно нарастающей твердостью между материалом изделия и последующим сверхтвердым покрытием из нитрида титана с хорошей адгезией покрытия к стальной положке. 4 ил.
Изобретение может быть использовано для химико-термической обработки внутренней цилиндрической поверхности из конструкционных материалов и изделий из мало- и высоколегированных сталей, титана и титановых сплавов. Изделие размещают в вакуумной камере. В вакуумную камеру подают аргон и проводят предварительную обработку поверхности импульсно-периодическим аномальным тлеющим разрядом, после которой осуществляют нагрев изделия до температуры свыше 150°С посредством системы дополнительного нагрева. Проводят напуск рабочего газа до давления 0,5-5,0 Торр. Используют для стали смесь водорода и азота или смесь водорода, азота и аргона, а для титана и его сплавов – смесь аргона и азота или смесь гелия и азота. Выполняют азотирование в плазме импульсно-периодического аномального тлеющего разряда с полым катодом с нагревом поверхности изделия из стали до 400-650°С, а изделия из титана и его сплава до 400-900°С посредством системы дополнительного нагрева. Затем осуществляют подачу в вакуумную камеру азота и охлаждают изделие до температуры 25°С в атмосфере азота при высоком давлении 800 Торр. Способ обеспечивает повышение твердости и коррозионной стойкости деталей с внутренней цилиндрической поверхностью диаметром от 3 мм. 3 пр., 5 ил.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к плазменной химико-термической обработке титановых сплавов, и может быть использовано в машиностроении для повышения износостойкости и коррозионной стойкости деталей машин. Способ комбинированного плазменного упрочнения поверхности изделий из титановых сплавов включает размещение образца в вакуумной камере, создание вакуума, напуск в вакуумную камеру реактивного газа, подачу на изделие отрицательного напряжения смещения относительно заземленной рабочей камеры, азотирование поверхности изделия в плазме разряда, напуск в вакуумную камеру аргона, проведение очистки и активации поверхности в плазме разряда и нанесение покрытия TiN на изделие при отрицательном напряжении смещения на образце 300-600 В. Повышается износостойкость обрабатываемой поверхности. 3 ил., 1 пр.
СПОСОБ ЗАЩИТНОЙ ОЛЕОФОБНОЙ ОБРАБОТКИ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ОПТИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА СТЕКЛЕ // 2622281
Изобретение относится к способам защитной обработки тонкопленочных электропроводящих оптических покрытий. Технический результат – повышение защитных свойств тонкопленочных электропроводящих оптических покрытий на стекле. Тонкопленочный слой наносят методом физического осаждения из плазмы магнетронного разряда смешанной атмосферы рабочих газов непосредственно на поверхность стороны стекла с покрытием. В качестве материала слоя используют барьерный для диффузии кислорода оксинитрид легированного металла, содержащий комбинацию из, по меньшей мере, двух элементов, выбранный из группы, состоящей из Ti, Si, Zn, Sn, In, Zr, Al, Cr, Nb, Mo, Hf, Ta и W. Смешанная атмосфера рабочих газов включает распылительную составляющую – аргон, реакционную составляющую – кислород и стабилизирующую составляющую – азот. Давление смеси рабочих газов поддерживается в пределах от 2,2·10-3 мбар до 2,8·10-2 мбар, удельная скорость осаждения материала защитного слоя поддерживается в пределах от 2,4·10-7 до 4,6·10-6 нм/(Вт·с), а парциальная концентрация стабилизирующей составляющей атмосферы рабочих газов поддерживается в пределах от 20% до 40%. 2 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.
Изобретение относится к способу ионно-плазменного нанесения износостойкого и коррозионностойкого покрытия на изделия из алюминиевых сплавов. Поверхность очищают ионами аргона в плазме тлеющего разряда при напряжении разряда до 700 В, мощности до 1,5 кВт и рабочем давлении 1 Па в течение 10 мин. Наносят промежуточный слой в виде многослойного покрытия из 3-5 слоев оксида титана наноразмерной толщины последовательно в вакуумной камере магнетронным распылением катода-мишени из титана при напряжении разряда 300 В и мощности 1,5 кВт в атмосфере смеси аргона и кислорода при рабочем давлении 0,5 Па. Каждый слой оксида титана наносят в течение 1,0 мин. Между нанесением слоев изделие выдерживают в атмосфере воздуха в течение 1,0 мин. Основной слой из нитрида титана толщиной 1-5 мкм наносят в вакуумной камере магнетронным распылением катода-мишени из титана при напряжении разряда 300 В и мощности 1,5 кВт в атмосфере смеси аргона и азота при рабочем давлении 0,5 Па в течение 60-120 мин. Температура изделия составляет 90-200°C. После нанесения покрытия изделие охлаждают в среде аргона до достижения комнатной температуры. Способ позволяет обрабатывать изделия из алюминиевых сплавов при низкой температуре до 200°C и обеспечивает повышение твердости, износостойкости и коррозионной стойкости изделий. 3 ил., 1 табл., 1 пр.
СПОСОБ ИОННО-ПЛАЗМЕННОГО НАНЕСЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОГО ПОКРЫТИЯ НА ИЗДЕЛИЯ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ // 2599073
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологии упрочнения и повышения износостойкости лопаток компрессоров газотурбинных двигателей. Способ ионно-плазменного нанесения многослойного покрытия на изделия из алюминиевых сплавов включает предварительную полировку и очистку поверхности изделия в ультразвуковой ванне, очистку ионами аргона с последующей ионной имплантацией азота в поверхностный слой изделия и осаждением слоев нитрида титана. Очистку ионами аргона осуществляют пучком ионов аргона при напряжении анода 2,0-3,0 кВ и токе 0,5А в течение 5-6 мин, ионную имплантацию азота проводят пучком ионов азота при ускоряющем напряжении 2,0-3,0 кВ и токе 0,5А в течение 10-12 мин с формированием промежуточного слоя нитрида алюминия наноразмерной величины. Покрытие из нитрида титана наносят в вакуумной камере методом магнетронного распыления катода-мишени из титана в атмосфере смеси аргона и азота с использованием импульно-частотного источника питания с частотой следования импульсов не ниже 10 кГц. Температуру изделия поддерживают в диапазоне 90-200°С, а давление в рабочей камере составляет 0,37 Па, причем время нанесения покрытия составляет 20-60 минут. Затем образцы охлаждают в среде аргона при давлении 5×104 Па до достижения температуры 25°С. Обеспечивается повышение твердости и износостойкости изделий из алюминиевых сплавов. 3 ил., 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологии упрочнения и повышения коррозионной стойкости лопаток компрессора газотурбинных двигателей, а также может быть использовано в области создания накопителей и преобразователей энергии на основе суперконденсаторов с алюминиевыми электродами. Способ комбинированной ионно-плазменной обработки изделий из алюминиевых сплавов включает предварительную очистку поверхности изделия с последующем размещением изделия в вакуумной камере, подачу отрицательного напряжения смещения на изделие, подачу в вакуумную камеру аргона, обработку изделия в газоразрядной плазме индукционного высокочастотного разряда в аргоне при отрицательном напряжении смещения на изделии в диапазоне 400-600 В. Затем на изделие в вакууме наносят металлическое покрытие путем магнетронного распыления мишени-катода, нагретой до температуры, при которой давление паров металла достаточно для поддержания магнетронного разряда, с одновременным ассистированием плазмой высокочастотного разряда, горящим в парах металла при отрицательном напряжении смещения на изделии в диапазоне 250-400 В и температуре ниже температуры разупрочнения материала изделия из алюминиевого сплава. Обеспечивается получение упрочняющих коррозионно-стойких защитных покрытий на изделиях из алюминиевых сплавов с плавным переходом состава от основы изделия к наносимому покрытию. 4 ил.
Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу изготовления токоснимающей фольги суперконденсатора с двойным электрическим слоем (КДЭС). Техническим результатом изобретения является повышение мощности суперконденсатора за счет снижения паразитного контактного сопротивления на границе электрода и токосъемника. Способ изготовления токоснимающей фольги включает нанесение методом физического осаждения из плазмы магнетронного разряда водорода на поверхность алюминиевой конденсаторной фольги с двух сторон, последовательно, в два этапа, слоев каталитического вещества и углеродной развитой вертикально-ориентированной столбчатой наноструктуры в виде плотно собранных вдоль поверхности алюминиевой основы пучков в виде отдельных несомкнутых волокон. Указанная углеродная наноструктура является произрастающей из каталитического подслоя и служит буферным слоем на границе между токоснимающей пластиной и поверхностью пористого графитового электрода суперконденсатора, что обеспечивает снижение контактного сопротивления, а также позволяет существенно снизить вес и стоимость суперконденсатора. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области машиностроения. Способ получения защитного металлического покрытия на поверхности изделия из алюминия и сплавов на его основе включает размещение изделия в зоне обработки, создание вакуума в зоне обработки, очистку поверхности пучком ионов и осаждение металлического покрытия с одновременной подачей на изделие отрицательного напряжения смещения. Очистку поверхности осуществляют пучком ионов инертного газа с энергией в диапазоне 1-5 кэВ. Осаждение покрытия осуществляют в два этапа. Вначале на поверхность осаждают промежуточный слой покрытия из меди толщиной от 0,5 мкм до 3 мкм в магнетронном разряде постоянного тока, горящем в среде инертного газа, с твердым катодом из меди при мощности разряда 1-2,5 кВт. Затем расплавляют катод из меди при мощности разряда 3-6 кВт с повышением температуры катода до величины, обеспечивающей достаточное давление паров меди для поддержания магнетронного разряда, прекращают подачу инертного газа и осаждают основной слой покрытия из меди толщиной 2-10 мкм в магнетронном разряде, горящем в парах меди. Слои покрытия осаждают при отрицательном напряжении смещения на изделии до 300 В и температуре поверхности 100-300°C. Обеспечивается защита изделий из алюминия и сплавов на его основе от коррозии в водных растворах щелочей. 1 ил., 1 пр.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНОДНОЙ ФОЛЬГИ // 2391442
Изобретение относится к области электротехники, в частности к способам изготовления анодной фольги, которая может быть использована в твердых электролитических конденсаторах с электролитом из проводящего полимера
