ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВАКУУМНЫХ ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ

Выполнен обзор технологии вакуумного ионно-плазменного (ВИП) напыления покрытий с позиций наукоемкости, её критериев и методик оценки. Рассмотрены технологические особенности создания ВИП-покрытий, где подчеркивается, что процесс формирования покрытия на подложке происходит с участием одних из самых мощных сил в природе – сил межатомного взаимодействия. Это приводит к очень высокому уровню когезионной прочности покрытий, следствием которой является износостойкость и коррозионная стойкость. Методы исследования, диагностики и испытаний ВИП-покрытий, в силу особенностей их строения и свойств, включают, как правило, оборудование и методики ведущих мировых производителей в области электронной микроскопии, микрорентгеноспектрального анализа, дифракционного анализа, рентгеновской фотоэлектронной спектрометрии, непрерывного и динамического индентирования, стендовых испытаний уникальных свойств. Из опыта научно-практической деятельности авторов приведены примеры покрытий различной природы (нитридные, углеродные, металлокерамические), разной архитектуры (монослойные – однофазные, многослойные – 2D-композиты, дисперсные – 3D-композиты) и разнообразного назначения (износостойкие, триботехнические, антиэрозионные, термобарьерные). В частности, рассмотрены некоторые виды нитридных покрытий TiN, TiAlN, CrAlSiN, которые отличаются высокой твердостью Н  24 ГПа и абразивной износостойкостью. Однако в условиях относительно гладкого трения скольжения износостойкость сохраняет только многофазное наноструктурированное покрытие CrAlSiN. В условиях же каплеударной эрозии максимально высокую стойкость демонстрируют нанокомпозиционные многослойные ВИП-покрытия состава TiN/MoN, которые конкурируют с признанным чемпионом в этой области – сварными пластинами стеллита В3К. При всем том, что толщина рассматриваемых в работе ВИП-покрытий является пленочной и составляет 1…10 мкм, тогда как пластины стеллита имеют толщину не менее 4 мм. В заключении отмечается, что ВИП-технология продолжает осваивать новые материалы, например, создавать алмазоподобные покрытия или покрытия из высокоэнтропийных сплавов. ВИП-технология соответствует высокому уровню наукоемкости, а ВИП-покрытия перспективны для использования в машиностроении.

вакуумная ионно-плазменная технология, нитридные покрытия, нанокомпозиты, механические свойства покрытий, трибологические испытания, износостойкость, наукоемкость