Технологии вакуумно-плазменной обработки изделий в технологических установках с большими вакуумными камерами

Производитель

ИФПМ СО РАН

Подробное описание проекта

Разработки проекта основаны на изобретении высокоэффективных источников объёмной плазмы (плазмы газов в присутствии широкого спектра химических элементов) в едином большом вакуумном объёме.
Project developments are based on the invention of highly effective sources of volume plasma (plasma of gases with presence of a wide spectrum chemical elements) in united large vacuum volume.

Это обеспечивает производительность и качество, а, значит, и эффективность процессов обработки изделий  различного назначения.
It provides productivity and quality, and, means, and efficiency of processes of processing of products of different function.

Технологии состоят из следующих эффективных способов плазменной поверхностной обработки изделий в вакууме:
-    ионная очистка, полировка, травление;
-    имплантация первичных ионов широкого спектра химических элементов;
-    имплантация вторичных ионов;
-    ионно-плазменное термически и радиационно-стимулированное диффузионное насыщение;
-    нанесение многослойных и многокомпозитных покрытий.

Technologies consist of next effective ways of plasma surface processing of products in vacuum:
-    Ionic clearing, polishing, etching;
-    Implantation of primary ions of a wide spectrum of chemical elements;
-    Implantation of secondary ions;
-    Ionic-plasma thermally and radiation-induced diffusion;
-    Deposition of multilayered and multicomposit coatings.

Технологии могут осуществляться в установках с рабочими вакуумными объёмами от 0,1 до 1 м3 и более.
Technologies can be carried out in facilities with working vacuum volumes from 0.1 to 1 m3 and more.

Толщина модифицированного поверхностного слоя изделий: 0,0001 – 0,3 мм;
Микротвёрдость упрочнённого слоя: 10 – 60 ГПа;
Время технологических процессов 0,5 – 6 час.
Thickness of the modified surface layer of products: 0.0001 – 0.3 mm;
Microhardness of the strengthened layer: 10 - 60 GPa;
Time of technological processes 0.5 - 6 hour.

Улучшаемые свойства: твёрдость, износостойкость, усталостная выносливость, коррозионная стойкость, теплостойкость, привлекательный внешний вид.
Improved properties: hardness, wear resistance, fatigue endurance, corrosion resistance, heat resistance, attractive appearance.

Наши технологии могут иметь масштабное применение с улучшением качества в следующих областях:
- износостойкие антифрикционные покрытия деталей машиностроительной и аэрокосмической отраслей;
- износостойкие покрытия инструмента;
- обработка медицинской техники и инструмента;
- покрытия диэлектрических изделий;
- декоративные покрытия изделий.
Our technologies can have scale application with quality improvement in following areas:
-    wear-resistant and antifriction coatings of details of machine-building and aero-space branches;
-    wear-resistant coatings of the tool;
-    treatment of medical apparatus;
-    coatings of dielectric products;
-    decorative coatings.


Преимущества технологий нашего проекта - высокая производительность, экологическая чистота, относительная простота оборудования и невысокая стоимость.
The advantages of our project technologies - high efficiency, ecological cleanliness, relative simplicity of the equipment and low cost.

Степерь проработки проекта: НИР

Развитие проекта:

поиск деловых партнеров

Детали предложения

нет

Наличие защиты результатов интеллектуальной деятельности

Наличие публикаций, защищающих авторское право.

1. Борисов Д.П., Детистов К.Н., Ежов В.В., Линник С.А., Ремнёв Г.Е. Вакуумный технологический комплекс «СПРУТ» для формирования поверхностных структур со сверхвысокими свойствами радиационным воздействием плазменных магнетронно-дуговых потоков // Изв. вузов. Физика. – 2009. - № 8/2. – С. 511-514. 2. А.Д. Коротаев, Д.П. Борисов, В.Ю. Мошков, С.В. Овчинников, Ю.П. Пинжин, А.Н. Тюменцев, Нанокомпозитные и наноструктурные сверхтвердые покрытия системы Ti-Si-B-N // Перспективные материалы,- 2009-№2, с.55-67. 3. Коротаев А.Д., Борисов Д.П., Мошков В.Ю., Овчинников С.В., Пинжин Ю.П., Тюменцев А.Н. Упруго-напряженное состояние многоэлементных сверхтвёрдых покрытий. Физическая мезомеханика, т. 12, № 4, 2009, стр. 79-92. 4. Борисов Д.П. Патент России № 87065 «Устройство для создания однородной газоразрядной плазмы в технологических вакуумных камерах больших объёмов». Приоритет от 29.04.2009. Зарегистрирован 20.09.2009 г. 5. Борисов Д.П., Детистов К.Н., Ежов В.В., Коротаев А.Д., Линник С.А., Ремнёв Г.Е. Вакуумный технологический комплекс «СПРУТ» для формирования высококачественных упрочняющих поверхностных структур изделий плазменными магнетронно-дуговыми методами // Материалы 8-ой международной конференции «Взаимодействие излучений с твёрдым телом», 23-25 сентября 2009, Минск, Беларусь. – С. 299-301. 6. Борисов Д.П., Детистов К.Н., Коротаев А.Д., Кузнецов В.М., Мошков В.Ю., Пинжин Ю.П., Тюменцев А.Н. Вакуумно-плазменный технологический комплекс «СПРУТ» для создания новых нанокомпозитных материалов и упрочняющих поверхностных структур изделий. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2010. Т. 76. № 12. С. 32-36. 7. Borisov D.P., Detistov K.N., Korotaev A.D., Kuznetsov V.M., Moshkov V.Yu., Pinzhin Yu.P., Remnev G.E., Tumentsev A.N. Vacuum technological complex “SPRUT” for high-quality surface reinforcing treatment of work pieces by plasma magnetron-arc methods // Proc. 10th International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows, September 19-24, Tomsk, Russia, 2010, pp. 298-301. 8. Коротаев А.Д., Борисов Д.П., Мошков В.Ю., Овчинников С.В., Тюменцев А.Н., Прибытков Г.А. Особенности структурно-фазового и упругонапряжённого состояния нанокомпозитных сверхтвёрдых покрытий на основе TiN. Физическая мезомеханика. 2011. Т. 14. № 5. С. 87-97. 9. Овчинников С.В., Коротаев А.Д., Мошков В.Ю., Борисов Д.П. Исследование микроструктуры и свойств легированных нанокомпозитных покрытий на основе нитрида титана. Известия высших учебных заведений. Физика. 2011. Т. 54. № 9. С. 3-15. 10. Борисов Д.П., Детистов К.Н., Зенин А.А., Коротаев А.Д., Кузнецов В.М., Чулков Е.В. Разработка эффективных вакуумно-плазменных методов модификации поверхности и синтеза покрытий. Известия высших учебных заведений. Физика. 2011. № 9-2. С. 19-26. 11. Борисов Д.П., Зенин А.А., Коротаев А.Д., Кузнецов В.М., Тюменцев А.Н. Технологический комплекс процессов вакуумно-плазменного легирования поверхности металлоизделий «ЛЕГЕНДА» // Материалы 9-ой международной конференции «Взаимодействие излучений с твёрдым телом», 20-22 сентября 2011, Минск, Беларусь. – С. 399-402. 12. Borisov D.P., Koval N.N., Korotaev A.D., Kuznetsov V.M., Romanov V.Ya., Terekchov P.A., Chulkov E.V. Effective vacuum-plasma-arc techniques for product surface modification. Proc. XXVth Intern. Sump. on Discharge and Electrical Insul. in Vacuum. September 2-7, 2012. Tomsk, Russia, 2012, pp. 572-575. 13. D.P. Borisov, N.N. Koval, A.D. Korotaev, V.M. Kuznetsov, V.Ya. Romanov, P.N. Silchenko, P.A. Terekhov, and E.V. Chulkov Efficient arc sources of gas-discharge plasma in vacuum-plasma production facilities // Известия Вузов. Физика, - 2012 – № 12/2. С. 28-31. 14. D.P. Borisov, N.N. Koval, A.D. Korotaev, V.M. Kuznetsov, V.Ya. Romanov, I.A. Shulepov, P.N. Silchenko, P.A. Terekhov, and E.V. Chulkov Vacuum-plasma technologies for high-quality surface-treatment applications // Известия Вузов. Физика, - 2012 – № 12/2. С. 32-35.