Плазмохимическое осаждение плёнок гидрогенизированно-го аморфного углерода

Получение данных о влиянии Uсм на структурные и функциональные свойства подложек с a-C:H покрытием, полученных с помощью метода плазмохимического осаждения из газовой фазы, в смеси Ar/C2H2 с приложением к подложке отрицательного напряжения смещения в диапазоне от 50-100 В.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 15

Раздел 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ……………………………………………………………. 17

1.1 Алмазоподобные покрытия. Общее представление о плёнках ………………. 17

1.2. Особенности структуры, свойств и применение …………………………………. 18

1.3 Процессы осаждения DLC и их особенности ………………………………………. 23

1.3.1 Первые плёнки …………………………………………………………………………….. 23

1.3.2 Распыление …………………………………………………………………………………. 24

1.3.3 Катодная дуга ……………………………………………………………………………… 25

1.3.4 Импульсное лазерное напыление ………………………………………………….. 26

1.3.5 CVD ……………………………………………………………………………………………. 27

1.3.5.1 Метод высокочастотного разряда в плазме CVD …………………………. 29

1.3.5.2 Метод плазменного CVD PIG …………………………………………………….. 29

1.3.5.3 CVD-композитный метод ………………………………………………………….. 30

1.3.6 PVD ……………………………………………………………………………………………. 30

1.3.6.1 Метод дугового PVD …………………………………………………………………. 31

1.3.6.2 Метод PVD с фильтрованной дугой ……………………………………………. 32

1.3.7 PECVD ……………………………………………………………………………………….. 33

1.3.7.1 PECVD процессы с ассистированным источником ICP ………………… 35

1.4 Факторы, влияющие на механические и трибологические характеристики
DLC-покрытий ………………………………………………………………………………………. 35

1.4.1 Шероховатость пленки ………………………………………………………………… 36

1.4.2 Прослои ………………………………………………………………………………………. 37

Раздел 2 ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И
МЕТОДИК ИССЛЕДОВАНИЯ ………………………………………………………………….. 39
2.1 Установка плазмохимического осаждения алмазоподобных покрытий a-
C:H ……………………………………………………………………………………………………….. 39

2.2 Радиочастотный генератор плазмы РПГ-128 и автоматическое
согласующее устройство СУРА ………………………………………………………………. 41

2.3 Измерение твердости покрытий …………………………………………………………. 42

2.4 Измерение модуля упругости покрытий ……………………………………………… 44

2.5 Измерение коэффициента трения ……………………………………………………….. 45

Раздел 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ……………………………………………….. 48

3.1 Осаждение a-C:H покрытий ……………………………………………………………….. 48

3.2 Изучение фазового состава с использованием спектроскопии
комбинационного рассеяния …………………………………………………………………… 50

3.3 Измерение твёрдости и модуля упругости покрытий …………………………… 55

3.4 Испытание царапанием. Исследование адгезии …………………………………… 56

3.5 Трибологические измерения ………………………………………………………………. 58

Заключение ………………………………………………………………………………………………. 60

Глава 4. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ………………………………………………………………………….. 62

4.1 Предпроектный анализ ……………………………………………………………………… 63

4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования …………………. 63

4.1.2 Анализ конкурентных технический решений…………………………………. 63

4.1.3 SWOT-анализ ………………………………………………………………………………. 66

4.1.4 Планирование научно-исследовательских работ. Структура работ в
рамках научного исследования …………………………………………………………….. 70

4.2 Расчеты ……………………………………………………………………………………………. 71

4.2.1 Расчет трудовых затрат на проектирование …………………………………… 71

4.2.2 Построение графика проведения технического проекта …………………. 73
4.3 Бюджет технического проекта……………………………………………………………. 76

4.3.1 Материальные затраты …………………………………………………………………. 76

4.3.2 Сырье, материалы, покупные изделия и полуфабрикаты ………………… 77

4.3.3 Специальное оборудование для научных работ ……………………………… 79

4.3.4 Расчёт амортизационных отчислений ……………………………………………. 79

4.3.5 Заработная плата исполнителей ……………………………………………………. 80

4.3.6 Дополнительная заработная плата исполнителей темы …………………… 81

4.3.7 Отчисления во внебюджетные фонды …………………………………………… 82

4.3.8 Накладные расходы ……………………………………………………………………… 82

4.3.9 Формирование бюджета затрат …………………………………………………….. 83

4.4 Реестр рисков проекта ……………………………………………………………………….. 83

Раздел 5 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ………………………………………… 88

5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ………. 88

5.1.1 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны ……… 89

5.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов ……………………. 92

5.2.1 Повышенный уровень шума …………………………………………………………. 93

5.2.2 Отсутствие естественного света ……………………………………………………. 93

5.2.3 Расчёт искусственной освещенности …………………………………………….. 94

5.2.4 Повышенное значение напряжения в электрической цепи ……………… 96

5.2.5 Отклонение показателей микроклимата в помещении ……………………. 98

5.2.6 Фактор, обладающий свойствами химического воздействия на
организм …………………………………………………………………………………………….. 99

5.2.7 Обоснование мероприятий по снижению уровней воздействия опасных
и вредных факторов …………………………………………………………………………… 101

5.3 Экологическая безопасность ……………………………………………………………. 102
5.3.1 Воздействие на атмосферу ………………………………………………………….. 102

5.3.2 Воздействие на гидросферу ………………………………………………………… 102

5.3.3 Воздействие на литосферу ………………………………………………………….. 102

5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………….. 103

Список используемых источников ……………………………………………………………. 107

Приложение A ………………………………………………………………………………………… 111