Способ измерения поверхностного натяжения осаждаемых покрытий

(51) 01 27/76 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к измерению поверхностного натяжения в тонких пленках, а именно измерению поверхностного натяжения осаждаемых покрытий,перспективных для модифицирования поверхности различных материалов и изделий из них. Заявленным способом предусматривается измерение поверхностного натяжения путем определения зависимости микротвердости от толщины осаждаемого покрытия. Реализация предлагаемого изобретения позволяет определять поверхностное натяжение осаждаемых покрытий с целью повышения эксплуатационных характеристик последних.(72) Юров Виктор Михайлович Ибраев Ниязбек Хамзаулы Гученко Сергей Алексеевич(73) Республиканское государственное казенное предприятие Карагандинский государственный университет им. академика Е.А. Букетова Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Инновационный патент РК 20584, кл. 01 27/76, 2008(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ОСАЖДАЕМЫХ ПОКРЫТИЙ 23223 Изобретение относится к измерению поверхностного натяжения осаждаемых покрытий и касается технологии модификации поверхности различных материалов и изделий из них с целью получения высоких эксплуатационных характеристик. Способа измерения поверхностного натяжения осаждаемых покрытий не существует. Нами были предложены способы измерения поверхностного натяжения диэлектриков и магнитных материалов(Юров В.М. и др. Способ измерения поверхностного натяжения твердых тел. Патент РК 20444 Юров В.М. и др. Способ измерения поверхностного натяжения и плотности поверхностных состояний диэлектриков. Патент РК 20583 Юров В.М. и др. Способ измерения поверхностного натяжения магнитных материалов. Ин. патент РК 20584,01 27/76.). Техническим результатом предполагаемого изобретения является экспериментальное определение поверхностного натяжения осаждаемых покрытий. Это достигается тем, что по измеренному тангенсу угла наклона зависимости микротвердости покрытия от его обратной толщины вычисляется величина его поверхностного натяжения. Зависимость микротвердости осаждаемого покрытия от его толщины описывается формулой-универсальная газовая постоянная Т-температура (К), при которой производится измерение.(1/ - обратная толщина осаждаемого покрытия) получается прямая, тангенс угла наклона, который определяет , и по формуле (2) рассчитывается поверхностное натяжение осаждаемого покрытия. Предлагаемый способ не имеет аналогов и позволяет определять важнейшую характеристику осаждаемого покрытия - поверхностное натяжение,которое определяет эксплуатационные свойства материалов с покрытиями и изделий из них,позволяет целенаправленно создавать новые конструкционные материалы. Пример реализации изобретения. Способ применяли для определения поверхностного натяжения нитрид титановых упрочняющих покрытий на сталь 12, полученных методом вакуумного ионно-плазменного нанесения покрытий на промышленной установке ННВ-6.6 И 1. Микротвердость определялась микротвердомером ПМТ-3. Толщина покрытия определялась либо по времени осаждения покрытия, либо по косым шлифам с помощью металлографического оптического микроскопа Эпиквант. Результаты показаны на рисунке. В координатах 1/ экспериментальная кривая спрямляется в соответствии с (1), давая значение 1,3 мкм. Для нитрида титана 11,44 см 3/моль и из соотношения (2) для поверхностного натяжения получено 474 эрг/см 2. Использование заявленного способа позволит управлять технологическими процессами получения покрытий с заданными свойствами и,соответственно,эксплуатационными характеристиками изделий с покрытиями. Способ измерения поверхностного натяжения осаждаемых покрытий, включающий измерения зависимости микротвердости от толщины осаждаемых покрытий, отличающийся тем, что по измеренному тангенсу угла наклона зависимости микротвердости от обратной толщины осаждаемых покрытий вычисляется величина поверхностного натяжения. Фиг. Зависимость микротвердости от толщины (а) и обратной толщины (б) нитрид титанового покрытия на стали 2.