Формирование вискероподобной морфологии на поверхности углеродного волокна при магнетронном распылении

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Экспериментально изучено воздействие облучения ионами водорода, гелия, азота и неона со средней энергией 0.8 кэВ на морфологию поверхности при магнетронном распылении высокомодульного углеродного волокна из полиакрилонитрила. Во всех случаях на поверхности формировался вискероподобный рельеф. Наибольшая высота вискеров получалась при облучении ионами азота и неона, наименьшая высота и пониженная плотность вискеров была при облучении ионами водорода. Сравнение с облучением углеродного волокна из полиакрилонитрила ионами инертных газов и азота с энергией 10–30 кэВ показывает, что вискероподобная морфология дополняет разнообразие ионно-индуцированных морфологий поверхности волокна. Полученные результаты обсуждены в рамках существующих моделей образования ионно-индуцированных морфологических элементов на поверхности графитоподобных материалов. Предполагается наличие порога по числу радиационных смещений, создаваемых в поверхностном слое, приводящего к наблюдаемому качественному различию ионно-индуцированной морфологии при низких и высоких энергиях ионов. Проведенные оценки профилей смещений для случая облучения ионами водорода показывают кратно меньшее число смещений, чем для других ионов, что коррелирует с наблюдаемыми в проведенном эксперименте различиями вискеризации выбранными ионами и факторами развития вискеров.

Об авторах

Н. Н. Андрианова

Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д.В. Скобельцына МГУ имени М.В. Ломоносова; Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Email: ov.mikhail@gmail.com
Россия, 119997, Москва; Россия, 125993, Москва

А. М. Борисов

Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д.В. Скобельцына МГУ имени М.В. Ломоносова; Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет); Московский государственный технологический университет “СТАНКИН”

Email: ov.mikhail@gmail.com
Россия, 119997, Москва; Россия, 125993, Москва; Россия, 127055, Москва

А. С. Метель

Московский государственный технологический университет “СТАНКИН”

Email: ov.mikhail@gmail.com
Россия, 127055, Москва

М. А. Овчинников

Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д.В. Скобельцына МГУ имени М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: ov.mikhail@gmail.com
Россия, 119997, Москва

В. В. Слепцов

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Email: ov.mikhail@gmail.com
Россия, 125993, Москва

Р. А. Цырков

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Email: ov.mikhail@gmail.com
Россия, 125993, Москва

Список литературы

  1. Мелешко А.И., Половников С.П. Углерод, углеродные волокна, углеродные композиты. М.: САЙН-ПРЕСС, 2007. 192 с.
  2. Gibson R.F. // Compos. Struct. 2010. V. 92. Iss. 12. P. 2793. https://www.doi.org/10.1016/j.compstruct.2010.05.003
  3. Virgil’ev Yu.S., Kalyagina I.P. // Inorg. Mater. 2004. V. 40. Suppl. 1. P. S33. https://www.doi.org/10.1023/B:INMA.0000036327. 90241.5a
  4. Romanov V.S., Lomov S.V., Verpoest I., Gorbatikh L. // Carbon. 2015. V. 82. P. 184. https://www.doi.org/10.1016/j.carbon.2014.10.061
  5. Sager R.J., Klein P.J., Lagoudas D.C., Zhang Q., Liu J., Dai L. // Compos. Sci. Technol. 2009. V. 69. Iss. 7–8. P. 898. https://www.doi.org/10.1016/j.compscitech. 2008.12.021
  6. Galan U., Lin Y., Ehlert G.J., Sodano H.A. // Compos. Sci. Technol. 2011. V. 71. Iss. 7. P. 946. https://www.doi.org/10.1016/j.compscitech.2011.02.010
  7. Liu Y., Liu X., Ma Z., He Y., Zhang X. // Carbon. 2022. V. 196. P. 128. https://www.doi.org/10.1016/j.carbon.2022.04.069
  8. Floro J.A., Rossnagel S.M., Robinson R.S. // J. Vacuum Sci. Technol. A. 1983. V. 1. P. 1398. https://www.doi.org/10.1116/1.572029
  9. Van Vechten J.A., Solberg W., Batson P.E., Cuomo J.J., Rossnagel S.M. // J. Crystal Growth 1987. V. 82. Iss. 3. P. 289. https://www.doi.org/10.1016/0022-0248(87)90316-2
  10. Рогов А.В., Мартыненко Ю.В., Белова Н.Е., Шульга В.И. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. термоядерный синтез. 2011. № 4. С. 65.
  11. Andrianova N.N., Borisov A.M., Mashkova E.S., Parilis E.S., Virgiliev Yu.S. // Horizons in World Physics. 2013. V. 280. P. 171.
  12. Andrianova N.N., Borisov A.M., Virgil`ev Yu.S. Mashkova E.S., Nemov A.S., Pitirimova E.A., Timofeev M.A. // J. Surf. Invest. X-ray, Synchrotron Neutron Tech. 2008. V. 2. № 3. P. 376. https://www.doi.org/10.1134/S1027451008030099
  13. Andrianova N.N., Borisov A.M., Kazakov V.A., Makunin V.A., Mashkova E.S., Ovchinnikov M.A. // Bull. RAS: Physics. 2020. V. 84. № 6. P. 707. https://www.doi.org/10.3103/S1062873820060039
  14. Andrianova N.N., Borisov A.M., Mashkova E.S., Ovchinnikov M.A., Timofyev M.A., Vysotina E.A. // Vacuum. 2021. V. 188. P. 110177. https://www.doi.org/10.1016/j.vacuum.2021.110177
  15. Andrianova N.N., Borisov A.M., Makunin A.V., Mashkova E.S., Ovchinnikov M.A. // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. V. 1396. P. 012003. https://www.doi.org/10.1088/1742-6596/1396/1/012003
  16. Andrianova N.N., Anikin V.A., Borisov A.M., Gorina V.A., Makunin A.V., Mashkova E.S., Ovchinnikov M.A., Cheblakova E.G., Sleptsov V.V. // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. V. 1313. P. 012001. https://www.doi.org/10.1088/1742-6596/1313/1/012001
  17. Барченко В.Т., Колгин Е.А. Ионно-плазменные технологии в электронном производстве / Под ред. Ю.А. Быстрова. СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-Петербургское отд-ние, 2001. 332 с.
  18. Ehrhart P., Schilling W., Ullmaier H. // Encyclopedia Appl. Phys. 1996. V. 15. P. 429. https://www.doi.org/10.1002/3527600434.eap373
  19. Avilkina V.S., Andrianova N.N., Borisov A.M., Mashkova E.S. // Bull. RAS. Phys. 2012. V. 76. P. 520. https://www.doi.org/10.3103/S106287381205005X
  20. Сошников И.П., Лунев А.В., Гаевский М.Э., Нестеров С.И., Кулагина М.М., Роткина Л.Г., Барченко В.Т., Калмыкова И.П., Ефимов А.А., Горбенко О.М. // ЖТФ. 2001 № 7. С. 106.
  21. Bacon D.J., Rao A.S. // J. Nucl. Mater. 1980. V. 91 P. 178. https://www.doi.org/10.1016/0022-3115 (80)90045-8
  22. Liu D., Cherns D., Johns S., Zhou Y., Liu J., Chen W.-Y., Griffiths I., Karthik C., Li M., Kuball M., Kane J., Windes W. // Carbon. 2021. V. 173 P. 215. https://www.doi.org/10.1016/j.carbon.2020.10.086
  23. Niwase K., Tanabe T. // J. Nucl. Mater. 1991. V. 179–181. P. 218. https://www.doi.org/10.1016/0022-3115(91)90065-F

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2.

Скачать (197KB)
3.

4.

Скачать (144KB)

© Н.Н. Андрианова, А.М. Борисов, А.С. Метель, М.А. Овчинников, В.В. Слепцов, Р.А. Цырков, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».