Дослідження характеристик нанорозмірних шарів імплантату у сталі

Автор(и)

  • S.O. Kryvoruchko Junior Academy of Sciences of Ukraine
  • A.O. Kryvoruchko Junior Academy of Sciences of Ukraine
  • V.V. Honcharov Department of Oxidative Heterogeneous-Catalytic Processes, Institute for Sorption and Problems of Endoecology of Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • V.O. Zazhigalov Department of Oxidative Heterogeneous-Catalytic Processes, Institute for Sorption and Problems of Endoecology of Nat. Acad. of Sci. of Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe67.4.292

Ключові слова:

XPS, XRD, iмплантат, модифiкацiя нанорозмiрних поверхонь, iонна iмплантацiя, сила змочування

Анотація

Модифiкацiя металiв поверхневою обробкою – одна з перших проблем сучасного матерiалознавства. Використання iонно-плазмових технологiй, зокрема iонної iмплантацiї, для цiєї мети можна вважати перспективним рiшенням. Проведено дослiдження мiкроструктури, фазового та елементарного складу, сил змочування та електричних властивостей сталi з iмплантованими iонами титану, алюмiнiю та молiбдену. Результати XRD, XPS, оптичної мiкроскопiї та лабораторних експериментiв показали значнi вiдмiнностi мiж обробленими та необробленими зразками. Модифiкацiя металу шляхом iонної iмплантацiї та, як наслiдок, змiни змочуваностi та електричних характеристик свiдчать про перспективи цiєї технологiї в машинобудуваннi, хiмiчнiй, харчовiй, фармацевтичнiй промисловостi, для будiвництва конструкцiй i транспортних засобiв, у тому числi для роботи в складних атмосферних умовах.

Посилання

J.M. Pout. Modification and Alloying by Laser, Ionic and Electron Beams. Edited by Dzh.M. Pout, G. Foti, D.K. Dzhekobson (Mashynostroenie, 1987).

L.B. Begrambekov. Surface Modification of Solids at the Ionic and P'asma Actions (Moscow Eng.-Phys. Institute, 2001) (in Russian).

B.A. Kalin. Radiation-beam technologies of processing of structural materials. Fizi. Khim. Obrab. Mater. 4, 5 (2001).

N.Yu. Bogdanov. Nanostrubturization of Metallic Materials by Intense Ion Beams, Thessis (Bauman Moscow Techn. Univ., 2008) (in Russian).

T.R. Rautray, R. Narayanan, KH. Kim. Ion implantation of titanium-based biomaterials. Progr. Mater. Sci. 56 (8), 1137 (2011).

https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2011.03.002

Chi-Vinh Ngo, Doo-Man Chun. Fast wettability transition from hydrophilic to superhydrophobic laser-textured stainless steel surfaces under low-temperature annealing. Appl. Surf. Sci. 409, 232 (2017).

https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.03.038

C.-J. Xuan, Z. Zhao, P.G. J¨onsson. Wettability and corrosion of spark plasma sintered (SPS) ZrN by liquid iron and steel. J. Eur. Ceram. Soc. 36 (10), 2435 (2016).

https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2016.03.006

A.D. Zimon. Adhesion of Liquids and Wetting (Khimiya, 1974) (in Russian).

B.D. Summ. Wetting hysteresis. Soros. Obr. Zh. 7, 98 (1999).

W. Barthlott, M. Mail, B. Bhushan, K. Koch. Plant surfaces: Structures and functions for biomimetic innovations. Nanomicro Lett. 9, 23 (2017).

https://doi.org/10.1007/s40820-016-0125-1

A.A. Cherny S.V. Maschenko, V.V. Honcharov, V.A. Zazhigalov. Nanodimensional layers on stainless steel surface synthesized by ionic implantation and their simulation. In Nanoplasmonics, Nano-Optics, Nanocomposites, and Surface Studies, Springer Proceedings in Physics. Edited by O. Fesenko, L. Yatsenko (Springer, 2015), Chap. 12.

https://doi.org/10.1007/978-3-319-18543-9_12

Gwyddion - Free SPM (AFM, SNOM/NSOM, STM, MFM, ...) data analysis software //Web Gwyddion: http://gwyddion.net/.

J. Dudognon, M. Vayer, A. Pineau, R. Erre. Grazing incidence X-ray diffraction spectra analysis of expanded austenite for implanted stainless steel. Surf. Coating Techn. 202 (20), 5048 (2008).

https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2008.05.015

J. Dudognon, M. Vayer, A. Pineau, R. Erre. Mo and Ag ion implantation in austenitic, ferritic and duplex stainless steels: A comparative study. Surf. Coating Techn. 203 (1), 180 (2008).

https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2008.08.069

P. Stefanov, D. Stoychev, A. Aleksandrova, D. Nicolova, G. Atanasova, Ts. Marinova. Compositional and structural characterization of alumina coatings deposited electrochemically on stainless steel. Appl. Surf. Sci. 235 (1-2), 80 (2004).

https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2004.05.119

XPS Data Base. THERMO Electron France Les Mimosas, 16 Av. du Quebec SILIC 765, 91963, COUTRABOEUF CEDEX, 175 p.

Downloads

Опубліковано

2022-07-06

Як цитувати

Kryvoruchko, S., Kryvoruchko, A., Honcharov, V., & Zazhigalov, V. (2022). Дослідження характеристик нанорозмірних шарів імплантату у сталі. Український фізичний журнал, 67(4), 292. https://doi.org/10.15407/ujpe67.4.292

Номер

Розділ

Фізика поверхні