Влияние ионно- и электронно-пучковых воздействий на химический состав, морфологию и адгезионную прочность покрытий из молибдена или тантала на поверхности никелида титана тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

1561

На правах рукописи

АРЫШЕВА Галина Владиславовна

ВЛИЯНИЕ ИОННО- И ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ, МОРФОЛОГИЮ И АДГЕЗИОННУЮ ПРОЧНОСТЬ ПОКРЫТИЙ ИЗ МОЛИБДЕНА ИЛИ ТАНТАЛА НА ПОВЕРХНОСТИ НИКЕЛИДА ТИТАНА

01.04.07 - физика конденсированного состояния 05.16.01 - металловедение и термическая обработка металлов и сплавов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск - 2011

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте физики прочности и материаловедения Сибирского отделения РАН

Научные руководители

доктор физико-математических наук, профессор Лотков Александр Иванович

доктор физико-математических наук, доцент Мейснер Людмила Леонидовна

Официальные оппоненты

доктор физико-математических наук, профессор Козлов Эдуард Викторович

Ведущая организация

кандидат технических наук Наркевич Наталья Аркадьевна

ГОУВПО «Национальный исследовательский Томский государственный университет»

Защита состоится 30 сентября 2011 г. в 14— на заседании диссертационного совета Д 003.038.01 при ИФПМ СО РАН по адресу: 634021, г. Томск, пр. Академический, 2/4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИФПМ СО РАН.

Автореферат разослан « /р » 1 г,

Учёный секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор /

О.В. Сизова

РОССИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

БИБЛИОТЕКА -,

2011

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Ннкелпд титана н сплавы на его основе хорошо известны как представители класса материалов с мартепептмымп превращениями, проявляющих эффекты сверхэластпчностн п памяти формы fl-2l и которые нашлн широкое практическое нрнмеиенпе в медицине п технике. Условия их эксплуатации часто связаны с чи.ным воздействием окружающей среды. Известно [3]. что в случаях, когда требуется материал от агрессивной внешней среды п при этом сохранить его функциональные свойства, весьма эффективным оказывается использование иаио- п субмикрок-рпсталлическнх покрытии различного химического состава. Часто к таким покрытиям предъявляют заранее определенные требования. Например, если предполагается использование покрытий в медицине, то они должны обладать высокой коррозионной стойкостью и биологической совместимостью по отношению к живым тканям.

Несмотря на многочисленные результаты, свидетельствующие о высокой коррозионной стойкости нпкелпда тнгана. этот материал по-прежнему вызывает определенные опасения в связи с наличием в его составе токсичных атомов никеля, что ограничивает его применение в качестве медицинских нмплантатов. Поэтому задача создании барьерных слоев пли покрытий на поверхности нпкелпда титана является актуальной. Кроме указанной защитной функции, вследствие того, что рельеф на поверхности пи-ми та титана может существенно изменяться в результате мартепентных превраще-

прп формировании покрытий для такого материала необходимо, чтобы барьерные слои удовлетворяли следующим важным условиям: не приводили к существенному уменьшению эффекта памяти формы пли сверхэластичности, обладали высокими параметрами адгезии, коррозионной стойкости п бносовместнмостн. В связи с этим, также актуальными являются систематические исследования закономерностей н особенностей формирования субмикро- и паноструктурных покрытий и поверхностных слоев методами элионных технологий в сплавах па основе нпкелпда титана.

Цель работы - исследовать влияние попно- и электронно-пучковых воздействий на химическим состав, морфологию поверхности к адгезионную прочность функциональных покрытий из молибдена или тантала на поверхности нпкелпда титана.

Для достижения поставленной цели были сформулированы задачи-I Исследовать закономерности изменения химического состава топких (толщиной -200 им) покрытий из молибдена пли тантала, переходных слоев н соприкасающихся с ними слоев материала-основы из инкелида титана, а также в результате воздействия па них среднешергетпческнми пучками ионов уг лерода, кремния и молибдена.

2. Исследоват ь закономерности формирования легированных молибденом или танталом слоев на основе пнкелпда шгапа путем импульсного воздействия на композиции «покрьгте из мо-jii i6;iei m i uni тантала/ основа из инкелида титана» низкоэ! кргетическнм! i электронными пучками.

3. Выявить закономерности влияния монио- н электронно-пучковых воздействий па морфологию поверхности и параметры шероховатости покрытий из молибдена тантала, осажденных магнетронным методом на подложку из нпкелпда титана.

4. Изучить закономерности формирования фрагмептированных иаио- и субмикроструктур па поверхности покрытии в результате электропно-пучковых воздействий на композиции «покрытие пз молибдена плн тантала/ основа из инкелида титана»

5. Исследовать влияние поипо- п электронно-пучковых воздействий на адгезионные свойства композиций «покрытие из молибдена или тантала/ основа из нпкелпда тпта-

получепных метолом магнетронного осаждения.

Научная новизна.

1 Обнаружено, что при обработке поверхности образцов с покрытиями из молибдена или тантала ионными пучками средних энергий происходит фрагментация

структуры материала покрытия па поверх- пости с формированием квазипернодиче-сого рачшггого рельефа поверхности. что приводит к понижению класса ее шероховатости. Величина шероховатости поверхности, которая определяется комплексом »метро», авпсит не только от сорт внедряемых ионов, но и от дозы облучения. 2. Установлено, что и образцах с покрытиями из молибдена или тантала при ус-Iолщинп покрытии оказывается соизмеримой с длиной пробста попа воздействие пучками попов С+ ЭГ1 Мо+ приводит к изменению хнмпче-а и толщины промежуточных слоев не только в зоне прямого воздействия ионным пучком, но и значительно глубже этой зоны.

3 I кжазано. что сильноточные электронные пучки низких энергий с плотностью энергии в мучк^ 15-30 Дж/см" могут быть использованы не только для создания «по-нерхное1 пых» сплавов путем импульсного переплава с перемешиванием покрытия п

лтерпала-осповы. по и для модификации покрытии и промежуточных слоев, тол некоторых изменяется пределах 200-500 им. Определены режимы электронно-пучковой обработки, при которых под облученной поверхностью образца форммру-кися многослойные композиции с наружным слоем из осаждаемого металла п размытыми границами раздела между нижележащими слоями.

4 Выявлены закономерности фрагментации структуры на поверхности покры-под воздействием электронных пучков низких энергии. Обнаружено, что фраг-ацпл структуры материала покрытия иа поверхности в результате таких воздействий осуществляется на двух масштабных уровнях - с образованием субмикроииых

папометровых фрагментнроваиных структур. Зарождение фрагмеитированной на-норазмериоп структуры начинается в областях покрытия, расположенных над границами зерен материала-основы, и затем распространяется вдоль поверхности зерен к центрам этих зерен. Соотношение областей на поверхности с разными масштабными уровнями фрагментации в большей степени зависит от плотности энергии в электронном пучке, чем от других параметров - числа и длительности импульсов.

Научная и практическая значимость работы Результаты детальных исследований закономерностей формирования легированных барьерных слоев в сплаве иа основе никелида титана с металлическими одио-комиоиептиымп покрытиями являются экспериментальной основой для формирования новых представлений о физических свойствах многослойных систем на поверхности материалов с памятью формы.

Развитая в работе методика прецизионного определения ширины царапины в метоле склерометрии (скратч тестирования) может быть использована для точной оценки адгезионной прочности тонких (толщиной менее 200 им) металлических покрытий материалов.

Комплексные исследования, основные результаты которых представлены в диссертационной работе, проводились в рамках госбюджетных проектов 3.6.2.1. (20072004). № 111.20.2.1 (2010-2012); комплексных интеграционных проектов СО РАН №Ч| (2006-2008). №2.3 (2006-2008). № 12.7 (2006-2008), №57 (2009-2011); проекта 1'ФФН 06-02-08003 (2006-2007); государственных контрактов № 02.523.11.3007 (2007-2009) п № 16.740.11.0140 (2010-2012).

Основные научные положения, выносимые на защиту

1 Закономерности формирования многослойных композиций методом магнетрон! юго осаждения молибдена или тантала на поверхность никелнда титана и воздействия па них импульсными пучками ионов углерода, кремния и молибдена сред-энергий или электронов низких энергий. 2. Закономерности фрагментации структуры поверхности покрытия пз молибде-а на нано- н субмикрометровом масштабных уровнях, заключающиеся в

том, что на начальной стадии исходная структура поверхности материала покрытия фрагментируется на более высоком - субмикрометровом - масштабном уровне, при этом на границах раздела фрагментов появляются первичные локальные области фрагментированной наноразмерной структуры, увеличение площади распространения которых зависит от параметров энергетических воздействий.

Условия и режимы энергетических обработок с использованием импульсных пучков ионов или электронов, обеспечивающие образование и распространение по всей поверхности субмикроиных и манометровых фрагментированных структур.

3. Результаты исследования влияния химического состава и толщины переходных слоев, а также сдвиговой неустойчивости основной фазы В2 материала-основы на адгезионные свойства покрытий из молибдена или тантала на поверхности нике-лнда титана.

Механизмы повышения, с использованием дополнительных воздействий ионными пучками, адгезионной прочности покрытий на подложках со сдвигонеустойчи-вой матрицей, связанные с двумя основными факторами:

- изменением свойств переходных слоев и границ раздела между ними, покрытием и основой;

- упрочнением тонких наружных слоев материала-основы до подавления в них мартенситного превращения.

Достоверность результатов, полученных в работе разнообразными методиками, обеспечивается комплексным использованием прецизионных методов исследования на современном оборудовании, их согласованностью между собой и экспериментальными данными других авторов.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на следующих международных и всероссийских конференциях, форумах, семинарах: Всероссийской конференции молодых ученых «Физика и химия высокоэнергетических систем» (Россия, Томск, 2008, 2009, 2010), IV Евразийской научно-практической конференции «Прочность неоднородных структур» «ПРОСТ 2008» (Россия, Москва, 2008), Открытой школе-конференции стран СНГ (Россия, Уфа, 2008), Международной школе-семинаре «Многоуровневые подходы в физической ме-зомехаиике» (Россия, Томск, 2Ü08, 2009), International conférence on modification of matériels with particle beam and plasma flows. (Russia, Tomsk, 2008, 2010), V Международной конференции, посвященной памяти академика В.Г Курдюмова «Фазовые превращения и прочность кристаллов» (Россия, Черноголовка, 2008), Всероссийской конференции по наноматериалам НАНО-2009 (НАНО-20П) (Россия, Екатеринбург, 2009; Москва, 2011), VII Всероссийской конференции молодых ученых «Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии» (Россия, Новосибирск, 2009), The second international compétition of scientific papers in nanotechnology for young researchers (Russia, Moscow, 2009), Втором международном форуме по нанотехнологи-ям «Роснанотех» (Россия, Москва, 2009), IV Всероссийской конференции молодых ученых «Материаловедение, технологии и экология в 3-м тысячелетии» (Россия, Томск, 2009), Международной конференции студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук» (Россия, Томск, 2009), The third international conférence "Deformation & fracture of materials and nanomaterials" DFMN 2009 (Russia, Moscow, 2009), XII Российской научной конференции «Физика твердого тела» (Россия, Томск, 2010), E-MRS 2010, Spring Meeting, (France, Strasbourg, 2010), 49-ой Международной конференции «Актуальные проблемы прочности» (Украина, Киев, 2010).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 33 работах, из них 7 - в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК.

Личный вклад соискателя заключается в написании литературного обзора по теме диссертации, подготовке образцов для исследований, проведении экспериментов, обработке полученных результатов, совместной с научными руководителями постановке цели и задач исследований, формулировке выводов и положений, выносимых на защиту, написании статей по теме диссертации.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа объемом 220 страниц состоит из введения, пяти разделов, выводов и списка цитируемой литературы, включающего 212 наименований. Работа содержит 81 рисунок и 22 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении приведено обоснование актуальности темы исследования, сформулированы цель и задачи диссертационной работы, изложены основные положения, выносимые па защиту, описана структура диссертации.

Первый раздел посвящен описанию физических принципов формирования и модификации тонких поверхностных слоев на поверхности сплавов с эффектами памяти формы с использованием ионных и электронных пучков и плазменных струй. Приведены основные сведения о диаграмме состояний системы Ti-Ni, мартенситных превращениях и эффектах неупругости в сплавах на основе никелида титана и таблица, содержащая перечень фаз, которые могут сформироваться при взаимодействии системы Ti-Ni с ионами 0+, Ch, Мо+ Та+ и Si+

Второй раздел диссертации содержит обоснование выбора исследуемого материала, методов и режимов нанесения и модификации покрытий, описание методик экспериментальных исследований.

Для исследований в работе выбран сплав на основе никелида титана состава Ti4i, 5Ni5(i 5, \% (далее TiNi). Навески исходных компонентов общей массой 500,0±0,01 г подвергали 6-кратному переплаву в электродуговой печи; затем слиток был отожжен при температуре Т=1273°К в течение 1 часа и охлажден в печи. Слитки после выплавки не имели раковин, пор или трещин. Температуры мартенситных превращений для данного сплава: М,,=283 К, М,=261 К, А„=299 К, А„=322 К (М,„ М,„ А„, А|( температуры начала и конца прямого и обратного мартенситных превращений, соответственно). Согласно данным рентгеноструктурного анализа, этот сплав содержит ~90 об.% В2 фазы и -10 об.% фазы Ti2Ni. Средний размер зерна в исходных образцах составляет 20-К30 мкм. Перед нанесением покрытий на всех образцах поверхностный слой убирали механической шлифовкой и далее электролитически в растворе кислот 75%СН3СООН-25%НСЮ4 в течение 10-12 с при напряжении 30-35 В. Затем на поверхность образцов методом магнстронного осаждения на установке ВУ-1БС с использованием мишеней из Мо или Та наносили покрытия толщиной -200 нм (200Mo/TiNi и 200Ta/TiNi) и -400 нм (400Mo/TiNi и 400Ta/TiNi). В дальнейшем образцы с покрытиями толщиной -200 нм с целью увеличения адгезионной прочности были подвергнуты ионно-лучевым воздействиям с использованием ионов С+, Si+ и Мо+ (доза облучения D=(0,5-l)xl017 ион/см2), а образцы с покрытиями толщиной -400 нм, с целью создания поверхностного легированного слоя, были подвергнуты 5-кратиому электронно-пучковому воздействию в режимах поверхностного плавления с длительностью импульса т=150 мкс и плотностью энергии в пучке Е= 15-30 Дж/см2

Исследование морфологии поверхности и характера разрушения покрытий после scratch-тестнроваиия проводили с использованием оптического микроскопа Axiovert 200 MAT (Zeiss, Германия) в светлом и темном полях, а также с использованием дифференциально-интерференционного контраста (ДИК) при увеличениях 100х-2500х. Для получения изображений с повышенной резкостью использовали функцию Extended Focus. В дополнение к основной программе по получению и обработке изо-

бражения AxioVision 3.0 использовали программу AxioVision Grains, которая позволяет автоматически посчитать поперечные размеры всех зерен образца и их процентные соотношения, а также измерить средний размер зерна.

Для более детального исследования морфологии поверхностей образцов в работе использовали растровый электронный микроскоп LEO EVO 50 (Zeiss, Германия). Для получения изображений поверхности образцов использовали ускоряющее напряжение U=20 кэВ при токе зонда J= 100 нА и увеличениях 200х-100000х.

Изучение шероховатости поверхности образцов, визуализацию поверхностных дефектов и следов разрушения материала проводили на трёхмерном оптическом ин-терферометре-профилометре New View 5000 (Zygo, Германия). Профиль поверхности строили с точностью до 1 нм при 200-кратном оптическом увеличении. Полученные профили шероховатости для исследуемых образцов подвергали оцифровке в стандартной программе «Coord» и далее с помощью полученных данных строили рабочие графики в программе «Origin», на основании которых определены параметры шероховатости, измеренные в данной работе (согласно ГОСТ 2789—73).

Определение элементного состава по глубине в образцах с покрытиями осуществляли методом электронной Оже-спектроскопии (ЭОС) на установке «Шхуна-2» (ТПУ, Томск, Россия) с диаметром зондирующего пучка электронов d~l мкм и энергией электронов Е~3 кэВ. Для определения элементного состава в микрообъемах образцов использовали метод рентгеноспектрального микроанализа на растровом электронном микроскопе LEO EVO 50 с микроанализатором Inca X-act.

Для определения адгезионной прочности сцепления покрытий с поверхностью никелида титана и механических свойств покрытий использовали метод царапания (scratch-тест) на установке Micro Scratch Tester (CSM, Швейцария). Особое внимание уделено учету формы индентора для обеспечения прецизионности измерений. В данной работе использовали индентор Роквелла, который представляет собой алмазный конус, переходящий в вершине в шаровой сегмент. Под действием индентора на поверхности покрытия образуется царапина, ширина которой зависит не только от глубины погружения, но и от формы индентора.

В диссертационной работе разработана оригинальная методика определения адгезионной прочности тонких покрытий с подложкой, учитывающая как постоянно возрастающую при измерении нагрузку на индентор (0-^6 Н), так и его форму. В диапазоне малых нагрузок, при которых глубина погружения индентора h<h*, где h*=l,45 мкм - высота, на которую усечен конус - глубина перехода от одной формулы для расчета D к другой, ширину царапины D=Do определяли по формуле:

D0=2-j2Rh-h2 (1)

При погружении индентора на глубину h > h* использовали формулу: Д =4,95(й + 1,57) (2)

где D=D| - ширина царапины, образованной конической частью индентора.

Остальные параметры, определяющие адгезионную прочность сцепления покрытия с материалом-основой, вычисляли по следующим формулам:

F

Р =

сц D-v (3)-

£Г — /Г _ 7Г гщ ГН nip

где Ра1 - прочность сцепления; FCII - сила сцепления; v - скорость движения индентора по образцу; - нормальная сила нагружения индентора при проведении индентирова-ния; Fmp - сила трения, возникающая при движении индентора по поверхности образца.

Третий раздел посвящен изучению влияния ионно- и электронно-пучковых воздействий на химический состав покрытий из молибдена или тантала на поверхности никелида титана, в том числе исследованию закономерностей распределения химических элементов в субмикронных покрытиях из Мо или Та переменной толщины, переходных слоях и материале-основе из никелида титана.

Данные анализа ЭОС о распределении элементного состава в поперечных сечениях композиционных систем из однокомпонентных покрытий из молибдена или тантала и основы из TiNi показывают, что приповерхностные объемы в таких композициях состоят из несколько слоев. После окончательной подготовки поверхности образцов TiNi ic нанесению покрытий в приповерхностных объемах этих образцов наблюдается образование внешнего (поверхностного) слоя толщиной ~20 нм, содержащею ~20 ат % О и ~60 ат.% С (обозначенного - слой I). К нему примыкает промежуточный слой (для удобства последующего сравнения обозначенного - слой 111) с содержанием Ti и Ni меньшем, чем в объеме исследуемого сплава TiNi, и концентрациях кислорода и углерода <5 ат.%, уменьшающихся почти до нуля на глубине 60 нм. Ниже этого слоя химический состав материала соответствует составу в исходном слитке.

Данные анализа ЭОС образцов после осаждения на их поверхности покрытий из молибдена или тантала показывают, что выбранные режимы магнетронного осаждения обеспечивают планируемые толщины покрытий: из Мо -180 нм и -480 нм, из Та -200 им и -360 нм (рис. 1,а; 2,а; 3,а). Детальный анализ профилей распределения химических элементов по глубине от поверхности в образцах с покрытиями из Мо и Та разной толщины показывает, что наружный слой 1, помимо основного элемента покрытия, содержит 10^20 ат.% О и 3-35 ат.% С. Почти однокомпонентный, состоящий из Мо или Та, слой II располагается под слоем I. Содержание О и С в слое 11 минимально. В образцах с покрытиями из Мо следующий промежуточный слой 111 содержит от 10 ат.% до 30 ат.% О и не более 3 ат.% С. В образцах с покрытиями из Та промежуточный слой III содержит от 8^20 ат.% О и ~8 ат.% С. Следует отметить, что концентрационные профили распределения кислорода и углерода по глубине описываются кривыми с максимумами, приходящимися на слой III.

Обнаружено, что после ионной модификации образцов с покрытиями из Мо или Та в слоях I и 111, независимо от сорта использованных ионов, концентрации О и С заметно увеличиваются не только в области ионно-лучевого воздействия, но и в более глубоких слоях (рис. ], б-г; 2, б-в). А именно, заметное увеличение концентрации атомов С наблюдается только в наружном слое У, а существенное увеличение концентрации атомов О-в промежуточном слое 111. Следовательно, после ионно-пучковой обработки в слое 1 можно ожидать образование преимущественно карбидных фаз, а в ■лоях II и ¡11 - оксидных фаз. Кроме этого, происходит уменьшение толщины промежуточного слоя III при сохранении средней концентрации О во всей композиционной области (покрытие+основа).

Особого внимания заслуживают закономерности и особенности перераспределения атомов Ni в сопряженном с покрытием слое никелида титана в исследуемых композиционных системах. После ионной модификации этот слой на глубину 50-70 нм обедняется атомами Ni. В нижележащем слое наблюдается повышение концентрации атомов Ni по сравнению с концентрацией атомов Ti до 3 ат.%, которая постепенно уменьшается до значения, соответствующего исходному составу. Глубина, на которой концентрации Ti и Ni соответствуют исходным значениям, изменяется в зависимости от сорта внедряемого иона и дозы облучения.

ж

•v----С

(.---Si

Ч

Глубина, нм

Рисунок 1 Концентрационные профили распределения элементов в

слоях образцов 200Мо/Т1Ы1 с покрытиями из молибдена: после осаждения покрытия (а) и после модификации ионами С'н (б). ЭГ (в) и Мо+ (г)

1С» 200 300 400 500 600 700 аос Глубина, нм

Рисунок 2 Концентрационные профили распределения элементов в образцах 200'1'a/TiNi (а). "Ж™™™ модифицированных ионными

пучками Si (б) и Мо (в)

это ко эх да) 15оо ют гю> Глубже ни

^ Рисунок 3 Закономерности изменения химического состава элементов покрытия и материала-основы по глубине от поверхности в образцах 400Та/'ПМ1 до облучения

(а) и после облучения электронным пучком с плотностью энергии 1Е| = 15 Дж/см~

(б). Е:= 20 Дж/см2 (в). Е.-,= 30 Дж/см" (г)

Из анализа результатов воздействия на композиционные системы 400МоЛП№ п 400Та/'П№ импульсными электронными пучками низких энергий следует, что наиболее благоприятным является режим обработки с плотностью энергии в электронном пучке Е3=20 Дж/см" При этих условиях на образцах "П№ формируется наружный слои с равномерным распределением Мо или Та по глубине (рис. 3). Толщина этого слоя, но данным ЭОС. превышает 3 мкм. Сопоставление концентрационных профилей распределении Мо/Та, 'П. № после обработок образцов пучками электронов с различной плотностью эиергии Е показывает, что величина Е определяет толщину расплавленного слоя, возникающего после единичного импульса воздействия. Так. при плотности энергии Е| = 15 Дж/см" обнаружено, что распределение концентрации Мо или Та вдоль поперечного сечения образца от облученной поверхности иоепт яр-ко-выражепнын ступенчатый характер с количеством ступеней, совпадающим с количеством импульсов воздействия (п=5). со средней длиной ступени (толщиной промежуточного слоя) -500 нм и примерно однородной концентрацией легирующего элемента по глубине ступени (промежуточного слоя) (рис. 3, б). При плотности энергии 17.2=20 Дж/см2 и Ел=30 Дж/см5 наблюдается однородное распределение концентрации легирующего элемента. Это означает, что плотности энергии в одном импульсе оказалось достаточно для плавления наружного слоя толщиной более 3 мкм п перемешивания элементов покрытия и подложки. А для обеспечения в приповерхностном слое концентрации легирующего элемента (Мо пли Та), достаточной для формп-

роваиня трсхкомгюпентнмх сплавов па основе ПЬН с использованием методов электронно-пучкового плавления, необходимо, чтобы толщина исходного покрытия составляла - 300-500 им.

Таким образом, электронно-пучковая обработка образцов П№ с покрытиями из Та пли Мо приводит к размытию границы раздела между покрытием и основой с равномерным перераспределением О и С во внутренних слоях под облученной поверхностью.

Четвертый раздел содержит результаты экспериментальных исследовании влияния цопни- или электронно-пучковых воздействии на морфологию покрытий из Мо нлп Та па поверхности 'ПЫк

Из ОМ- п РЭМ-нзображепнй поверхности образцов Т1ЬП с финишной обработ кой (рис. 4. а-б) перед нанесением покрытий видно, что микроструктура на поверхности сплава однородна, характеризуется преимущественно равноосной зерепной структурой, содержит поверхностные поры (-0.6 мкм) и мелкодисперсные включения размерами 1-3 мкм. распределенные преимущественно по границам зерен фазы В2. Химический состав фазы В2 в приповерхностной области образцов, не содержащей частиц, соответствует 49.497 ат.%'П и 50.503 ат.%№. а химический состав частиц соответствует 66.488 ат.%Т1 и 33.512 ат.%№. то есть пптерметаллической фазе ТьМ. В случаях, когда высокотемпературная фаза В2 до начала поверхностной обработки испытывала обратимое мартенситпое превращение В2<->В19'. структура ее зерен характеризовалась пластинчатой субструктурой со средней толщиной пластинок 300-500 им (рис.4, в-г). Микроструктура фазы В2 характеризуется бимодальным распределением зерен по размерам со средними

Из анализа топографических параметров, описывающих морфологию поверхности и позволяющих количественно описать ее геометрию, следует, что поверхность образцов 'П№ до нанесения покрытия характеризуется параметрами, соответствующими двум масштабным уровням. 11а первом (I)-субм и кронном масштабном уровне в образцах 'П№ как с полированной, так и протравленной поверхностью средний размер высоты пиков не превышает 400 нм, а средний размер ширины таких пиков лежит в интервале 50-500 нм, что соответствует параметрам внутренней субструктуры зерна фазы В2. описанной выше пластинчатой субструктурой, шмспшчаюпсу&гфжгаэы

размерами зерен ~18 мкм и ~28 мкм.

Рисунок 4. а-микрофотография поверхности образцов ТМ в исходном состоянии (пунктиром указаны границы зерен, стрелками - по-нсрхностыс поры п включения вторичной фазы ТьЫ|); б - РЭМ-I вобража те I юнерх! юсп I образцов ТМ в I сходном состоянтп I (1 112 обозначены места в которых делали микроанализ); в-г - РЭМ-тображення во вторичных электронах протравленной поверхности обртцов ПЫ1 с указанием ямок травления, тронного стыка и

На втором dl) мпкрометровом масштабном уровне ере;. значение

параметра Л11 лежит в интервале 400-1000 им. а среднее значение параметра лежит в интервале 18-30 мк. что соответствует размеру зерна фазы В2.

Микроструктура поверхности образцов TiNi после магпетрошшго жденпя покрытий из Мо пли Та толщиной -200 нм и -400 им. выявленная метолом оптической микроскопии, однородна, имеет развитый рельеф н дисперсно-распределенные по поверхности частицы капельной фракции осаждаемого металла. Следует отметить, что доля капельной фракции в образцах с покрытиями из Мо низу, лыю больше, че, образцах с покрытиями из Та. Кроме того, морфология, арактериая для исходной поверхности TiNi. в целом наследуется покрытиями, независимо от их толщины и сори осаждаемого элемента. Исследуемые поверхности образцов TiNi с покрытиями имеют одинаковый фазовый контраст, однородную микроструктуру, мо различаются ховатостыо.

Покрытия из Мо имеют рыхлую структуру с большим количеством поверхностных пор и двумя типами структурных элементов, различающихся своими размерами. Первый тип структурных элементов (1) имеет размеры иаиомаеппабпот уровня, гда как размеры второго типа структурных элементов (II) ;аг в микроме тропом диапазоне. Поверхностная пористость образцов с покрытиями Мо толщиной -200 им составляет -12 %, а для -400 им -19 %. Напро тив, на поверхности покрытий из Та не наблюдается фрагментации и поверхностной пористости, подобной тому. что наблюдается на покрытиях из Мо, однако структура таких покрытий из Та х< растеризуется преимущественно субмикрониымп размерами топографическ метров и высокой шероховатостью.

Как показали результаты профилометрического анализа, морфология обоих типов покрытий описывается квазипермодическим распределением знака кривизны поверхности со средним периодом по пикам S,„i, (положительная кривизна поверхности) и впадинам S„,i (отрицательная кривизна поверхности), характерным для размера зерна исходных образцов TiNi. Рассчитанные параметры шероховатости R„ поверхности покрытий показывают, что наличие покрытия сглаживает первоначальный рельеф и уровень сглаживания увеличивается с ростом толщины покрытий

После понно-лучевой модификации морфология поверхностен покрытий из Мо заметно изменилась, по сравнению с ее исходным видом. После модификации покрытий ионами С+ наблюдалось выглаживание (выравнивание) поверхности, уменьшение (вплоть до исчезновения) поверхностной пористости. Аналогичная картина наблюдалась после облучения данных образцов пучками попои Мо+ Следует отметить то, что дозы облучения в обоих случаях были одинаковы. Эффекты выглаживания поверхности с использованием ионных пучков связаны преимущественно с распылением поверхностных слоев и последующим осаждением распыленного материала па поверхность облучаемого образца. После облучения нонами Sf с D|=0.5'-1017 нои'см 2 происходит измельчение исходной структуры покрытия на поверхности и образование мелких трещин. Напротив, после облучения нонами Si+ с дозой D2=I*10'7non*cM~2 наряду с выглаживанием поверхности покрытия появляются области с высокой концентрацией поверхностных пор. а также области с мелкодисперсными включениями, которые, вероятно, образуются в результате фрагментации капельной фракции Мо на поверхности покрытия. Размеры пор после ионной обработки составляют 50-150 им. что в десятки раз меньше размеров пор в образцах до ном ной обработки.

Обнаружено, что ионная имплантация образцов 200Ta/TiNi попами Мо" приводит к сглаживанию поверхности покрытия, в том числе за счет измельчения частиц капельной фракции. Однако, в целом поверхность становится более развитой, а ее класс шероховатости понижается.

Рисунок 5 - РЭМ-изображения поверхностей образцов "П№ с покрытиями из Та, подвергнутыми электронно-пучковой обработке с плот-

Обнаружено, что ионная имплантация образцов 200ТаЛТ№ ионами Мо+ приводит к сглаживанию поверхности покрытия, в том числе за счет измельчения частиц капельной фракции. Однако, в целом поверхность становится более развитой, а ее класс шероховатости понижается.

Неожиданным является эффект воздействия ионами 8Г на поверхность образцов 200Та/П№. Такая обработка привела к значительному сглаживанию поверхности покрытия с уменьшением параметров шероховатости в 2-3 раза по сравнению с их значениями до облучения ионными пучками. Наряду с этим, наиболее четко, в виде распределенных по границам исходного зерна фазы В2 никелида титана частиц фазы Т12№, проявилась структура поверхности никелида титана. Еще одной отличительной особенностью обработки поверхности покрытия из Та ионами ЭГ' является наличие мар-тенситоподобного рельефа в областях, свободных от частиц, возникающего, по-видимому, как результат мартенситного превращения фазы В2 в отдельных зернах Т1№.

Анализ ОМ- и РЭМ- изображений поверхности покрытия образцов 400МоГП№ после обработки покрытия 5-кратным воздействием электронным пучком с плотностью энергии Е|=15 Дж/см2 показал, что морфология поверхности покрытия кардинально изменилась. Учитывая глубину воздействия, можно предполагать, что аналогичным изменениям подверглись и внутренние слои покрытия. Вся поверхность покрытия разделена протяженными широкими границами, распределенными равномерно по поверхности и не совпадающими с границами зерен В2-фазы. Области вдоль этих границ раз-

ностью энергии в пучке Е=30 Дж/см

дела характеризуются фрагментированной субструктурой с размером частиц (зерен) от нескольких десятков до нескольких сотен нанометров. Вне этих областей не наблюдается не только фрагментации поверхности покрытия, но и поверхностных пор, которые присутствовали на поверхности покрытия после его осаждения. Увеличение плотности энергии в электронном пучке до значения Е3=30 Дж/см2 при сохранении остальных параметров облучения, по-видимому, оказалось достаточным для полной фрагментации поверхностной структуры покрытия, причем субмикро- или наноструктура обнаруживается на всей поверхности покрытия, а не вдоль отдельных границ раздела. Коэффициент поверхностной пористости в образцах после такой обработки уменьшился до ~6,8 %.

Для изучения закономерностей наноструктурирования поверхности покрытий под воздействием электронных пучков были проведены эксперименты на образцах из Т1№ с покрытиями из Та толщиной -400 нм, которые подвергались электронно-

тельно, исследования изменения морфологии поверхности покрытий из Та в результате воздействия электронными пучками при возрастании плотности энергии в пучке показали, что при малой плотности энергии (Е|=15 Дж/см2) области с «выглаженной» поверхностью чередуются с областями, в которых наблюдается уже фрагментированная равноосная структура. Размеры фрагментов в этих областях составляют величину 1-2 мкм, а границы раздела между фрагментами не выражены. При средних плотностях энергии (Е2=18-25 Дж/см2) фрагментация распространяется на всю облучаемую поверхность и наряду с фрагментами размерами 1-2 мкм наблюдается дальнейшее измельчение структуры. Описываемый процесс, по-видимому, начинается от границы «крупного» фрагмента и распространяется к его центру И, наконец, при максимальной, в данном эксперименте, плотности энергии (Е3=30 Дж/см2) (рис. 5) этот этап фрагментирования структуры захватывает полностью облученную поверхность, в результате чего образуется высокодисперснал ианоразмерная структура на поверхности покрытия с глобулярной однородной морфологией с размером глобул от—30 нм до 200-300 им, а поверхностная пористость составляет -13 %.

Таким образом, установлено, что фрагментация с образованием наноструктуры на поверхности покрытия вследствие электронно-пучкового воздействия начинается одновременно в различных областях покрытия, распределенных с интервалом 200500 мкм друг относительно друга в виде сетки из некоторых «границ раздела». С увеличением плотности энергии наблюдается увеличению ширины таких «границ» до их слияния с образованием однородной наноразмерной субструктуры.

Пятый раздел посвящен исследованиям адгезионной прочности металлических покрытий на поверхности Т1№ и влияния на нее ионпо- или электронно-пучковых воздействий.

Эксперименты показали, что нанесенные методами магнетронного осаждеиия покрытия из Мо обладают более высокой адгезионной прочностью на поверхности Т1№ и практически не разрушаются в диапазоне выбранных для эксперимента нагрузок, по сравнению с покрытиями из Та. Изменение сил трения и сцепления Рсч вдоль царапины, сформированной на поверхности образцов 200ТаГП№ и 400ТаЛП№, показывает, что первые отрывы покрытий из Та толщииой 200 нм и 400 нм наблюдались на расстояниях 2,72 мм и 1,12 мм от начала царапины при критических значениях Бн =1,61 Н и Рсц=310±5 МПа, а также Рн = 0,69 Н и РС1,=285±5 МПа, соответственно (рис. 6).

Из анализа данных о критических значениях параметров адгезионной прочности образцов Т1№ с ионно-модифицированными (ионами С+, 8Г, Мо+) покрытиями из Мо прежде всего следует отметить, что ионная модификация, независимо от типа ионных пучков, привела к понижению адгезионных свойств этих покрытий. В отличие от исходных покрытий, первые отслоения в царапинах ионно-модифицировапных покрытий наблюдаются уже на расстоянии Х„~1/5 (~2 мм) от длины царапины при нагрузке Рн®1,2 Н. При этом оба отмеченных параметра оказались примерно одинаковыми для любого сорта ионов. Вместе с тем, такие значения, как РС11 и /?, существенно отличаются при использовании различных типов ионных пучков. Так, после использования пучков ионов на поверхности 200МоЛ1№ Рси~350 МПа, что в -2,2 раз выше, чем ее значения при использовании ионных пучков С или Мо

Анализ РЭМ- и ОМ-изображений структуры материала вблизи берегов царапины в образцах 200Мо/Т1№ после ионной модификации ионами С+ и Мо* (рис. 7) показал ярко-выраженный мартенситный рельеф, который, по-видимому, сформирован в локализованном под индентором поверхностном слое материала-основы из Т1№. В

г> т 0 а

г. ? ; г ? 0

т т. ? г73 > 1«- £ ' ^¿ЬС'

1 с о и ОГ. 04 0.7 <1.0 0 ? 4 в я ю / 1

1П # ?П Ш 15 11 10 П • ? 4 Г' Й 10

го пп" ^ РРЛ а" 4<!0 ?оп 0 • ? 4 , ¡0 1П

'■> у'}' . '

Рисунок 7 - РЭМ - (а-в) и ОМ-изображения (г, д) структуры материала вблизи берегов царапины, сделанной индентором при одинаковой нагрузке в образцах с покрытиями из молибдена 200Мо/"П№ до (а) и после модификации пучками ионов кремния (200Мо/"П№)8,(ад+ (б), 200Мо/Т1№)5|,|)+ (в), углерода

(200МоАП№)С(11+ (г) и молибдена (200Мо/Т1№)Мо(||+ (д)

Рисунок 6 - Изменение силы нагружения Г« (а), глубины проникновения ипдентора в образец Л (б), сил трения /-",„,, (1) и сцепления (2) (в), коэффициента трения к,,,,, (г), акустической эмиссии ЛЕ (д), прочности сцепления Рсц (е) вдоль царапины, сформированной на поверхности образцов 400Та/"П№. оптические изображения отдельных участков царапины (ж, з). Хо - место первого отрыва покрытия от подложки

образцах же с покрытиями из Мо до и после ионной модификации ЭГ двумя различными дозами подобный рельеф не наблюдался на всем протяжении царапины. Иными словами, в тех образцах, в которых формирование царапины сопровождается появлением мартенсита на ее берегах, Рсч минимальна, по сравнению с образцами, в которых мартенситпын рельеф и, соответственно, мартенситная фаза не наблюдались. Причины, которые могут привести к мартенситному превращению В2-фазы при изменении внешних условий воздействия на композиции Мо/"П№, связаны либо с изменением химического состава в поверхностном слое образцов "П№, либо с упруго-иапряжеппыми' состояниями, которые неизбежно возникают при нанесении покрытий. Следует отметить, что увеличение дозы облучения ионами БГ не привело к заметному изменению адгезионных параметров покрытия из Мо на поверхностях таких образцов, о чем свидетельствует одинаковый геометрический профиль царапин.

Из сравнения данных о величинах сил сцепления для образцов 200ТаЛП№, модифицированных ионами \ следует, что минимальное расстояние от начала царапины до точки первого отрыва -1,12 мм при Рн=2,13 Н и Рси=445±5 МПа. Наилучшие результаты адгезионной прочности показали образцы 200Та/"П№, модифицированные ионами молибдена Мо+. Расстояние от начала царапины до точки первого отрыва этих образцов составило 5,4 мм при Ри=3,72 Н с Рси=725 МПа.

Адгезионную прочность покрытий из Мо и Та после электропно-пучкового воздействия изучали только на тех образцах, на которых сохранилось покрытие (при Е| = 15 Дж/см2), то есть покрытие не полностью сплавилось с приповерхностным слоем Т1Ыг Испытания на адгезионную прочность системы «покрытие из Мо или Та/никелид титана» показали, что при обработке таких образцов с покрытиями как из Мо, так и Та электронным пучком с плотностью энергии Е|=15 Дж/см увеличиваются значения адгезионной прочности в -1,7 раза и в ~3 раза до значений Рш=1200±5 МПа при Рн=3,8±0,05 Н и до Рсц=835±5 МПа при Рн=4,25±0,05 Н соответственно, по сравнению с теми же образцами, неподвергнутыми электронно-пучковому воздействию.

Следует отметить, что в исследованных композициях МоЛ1№ и ТаАПЬП, модифицированных электронными пучками, при испытаниях царапаньем вдоль царапин мартенситный рельеф не наблюдался. Кроме того, отсутствовали локальные сколы покрытия от поверхности Т1№, обнаруживаются лишь сетки из мелких трещин внутри царапины и редкие крупные диагональные трещины, не приводящие к отслоению покрытия.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. На примере композиций «покрытие из молибдеиа или тантала субмикронной толщины / основа из никелида титана» установлено, что когда толщина покрытий близка по размеру к длине пробега в материале иона внедрения (100-^200 им), поверхностная ионная модификация с использованием среднеэнергетических потоков ионов С+ БГ Мо+ приводит к изменению химического состава и толщины обнаруженных слоев не только в зоне прямого ионно-пучкового воздействия, но и в более глубоких слоях, а также к изменению геометрии и свойств границ раздела между слоями, обусловленному активизацией в этих условиях механизмов встречной диффузии дефектов и атомов. Так, в композициях с покрытиями из молибдена границы раздела между слоями размываются, тогда как в композициях с покрытиями из тантала, напротив, становятся более резкими.

2. Изучены закономерности и определены условия формирования однородных по химическому составу легированных молибденом или танталом приповерхностных слоев сплава на основе никелида титана, толщина которых не превышала бы 2н-5 мкм.

Показано, что:

- только в результате многократного импульсного (не менее 5 импульсов) воздействия низкоэнергетическими сильноточными электронными пучками с плотностями энергии в пучке Е=20 Дж/см2 и Е=30 Дж/см2 с длительностью импульса 1=150 мкс на систему «покрытие/основа из никелида титана» поверхностные слои образцов характеризуются однородным по глубине, с малым градиентом внутри легированного слоя, распределением предварительно осажденного химического элемента с плавным (относительно изменения концентрации легирующего элемента) переходом во внутренний объем с исходным химическим составом никелида титана;

- для обеспечения создания в приповерхностном слое глубиной 3-5 мкм трехкомпо-нентного сплава с заданной концентрацией легирующего элемента (молибдена или тантала) в никелиде титана с использованием методов электронно-лучкового плавления необходимо, чтобы толщина исходного покрытия составляла - 300-500 нм, то есть примерно 0,1 часть от толщины расплавленного слоя.

3. Изучены закономерности формирования из двухслойных композиций типа «исходное покрытие из молибдена или тантала /основа из никелида титана» многослойных композиций с отсутствием границ раздела между слоями. Определены параметры электронно-пучковых воздействий и оптимальная толщина исходного осажденного покрытия для получения заданного результата.

4 Результаты экспериментальных исследований морфологии поверхности покрытий из молибдена и тантала, сформированных на поверхности никелида титана метолом магнетрониого осаждения, показали, что на микроскопическом масштабном уровне рельеф материала-основы наследуется рельефом поверхности покрытий не только при осаждении сравнительно тонких слоев (толщиной 150-200 нм), но и при осаждении покрытий вдвое большей толщины. На субмикроскопическом масштабном уровне рельеф поверхности покрытий определяется как особенностями субструктуры отдельных зерен материала-основы из никелида титана, выходящих на поверхность, так и морфологией (или структурой) самого покрытия.

5. Обнаружено, что при одних и тех же параметрах магнетронного осаждения покрытия из молибдена имеют более рыхлую, пористую микроструктуру с коэффициентами пористости 12,4% и 19% для покрытий толщиной -200 нм и -400 нм, соответственно. п отличие от покрытий из тантала, на поверхности которых пор не наблюдалось. Поэтому относительно высокая пластичность и пористость покрытий из молибдена являются одними из главных причин выявленного ранее накопления большей деформации до появления первых микротрещин, по сравнению с покрытиями из т< ла. Это связано с тем. что процесс деформации покрытий (вместе с образцами) вначале осуществляется за счет изменения свободных объемов (пор), а только затем по законам пластической деформации.

6. Установлено, что обработка поверхности образцов с покрытиями из молибдена и тантала средпсэпергетическими иониыми пучками приводит к фрагментации поверхности покрытия, формированию квазипериодического, развитого рельефа с понижением класса шероховатости поверхности. Обнаружено, что степень шероховатости поверхности, которая определяется комплексом параметров (средней шероховатостью, периодами повторяемости и параметра асимметрии) зависит не только от сорта внедряемых ионов, но и от дозы облучения.

7 Установлены закономерности фрагментации структуры материала покрытия па поверхности под воздействием электронных пучков низких энергий. Обнаружено, что фрагментация осуществляется на двух масштабных уровнях - с образованием субмикронпых и манометровых фрагментированных структур. Зарождение фрагмен-тпрованной напоразмерной структуры начинается в областях покрытия, расположенных пал границами зерен материала-основы, и затем распространяется вдоль поверхности к центрам этих зерен. Соотношение областей на поверхности с разными масштабными уровнями фрагментации в большей степени зависит от плотности энергии в электронном пучке, чем от других параметров - числа и длительности импульсов.

8. Показано, что п композициях типа «исходное покрытие из молибдена или тантала /основа из никелида титана» параметры адгезии в большей степени зависят от концентрации и распределения примесных атомов (кислорода и углерода) в покры-

а также толщины переходных слоев, чем от толщины самих покрытий. Так, покрытия из молибдена обладают большей адгезионной прочностью, чем покрытия из тантала, что обусловлено меньшим содержанием примесных атомов в переходном слое между покры тием н материалом основой и меньшей толщиной этого слоя.

9. Обнаружено влияние сдвиговой неустойчивости В2-фазы никелида титана на адгезионные свойства композиций «исходное покрытие из молибдена или тантала /основа из никелида титапа». Установлено, что наличие мартенситного превращения под инденторгм п фазе В2 материала-основы приводит к ухудшению адгезионных свойств композиционной системы. Подавление мартенситного превращения в поверхностном слое никелида титана путем его упрочнения, которое может быть достигнуто изменением типа имплантируемого иона или увеличением дозы облучения, приводит к заметному увеличению адгезионной прочности покрытия: например, в

покрытиях из молибдена в 2,4 раза в образцах (200Mo/TiNi)si(0,5)f по сравнению с (200Mo/TiNi)c(l)+ и (200Mo/TiNi)Mo(1)+, в покрытиях из тантала в 2,3 раза в образцах (200Ta/TiNi)M°(l,+ по сравнению с 200Ta/TiNi.

Основные результаты диссертации изложены в работах:

В рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК:

1. Лотков А.И., Мейснер JIJL, Сергеев В. П., Прозорова Г.В.1 (Арышева Г.В.), Нейман А.А., Дементьева М.Г Адгезионная прочность и физико-химические свойства покрытий из молибдена ri тантала для никелвда титана //Деформация и разрушение материалов,-2009.-№5.-С.26-31.

2. Мейснер Л. Л., Лотков А. И., Сергеев В. П., Дементьева М. Г., Миронов Ю.П., Прозорова Г В., Нейман А. А. Структурно-фазовые состояния в поверхностных слоях никелида титана с покрытиями из молибдена // Деформация и разрушение материалов.-2009.-№6.-С. 32-36.

3. Прозорова Г.В., Лотков А.И., Мейснер Л.Л., Нейман А.А. Адгезионная прочность тонкопленочных покрытий никелида титана из молибдена и тантала, нанесенных методом магнетронного напыления // Перспективные материалы.-июнь 2009,-Спец. выпуск. №7.-С.244-250.

4. Lotkov A.I., Meisner L.L., Prozorova G.V., Prokopova N.D. Gritsenko B.P Ion modification of TiNi alloy with thin tantalum coating: morphology, roughness and adhesive strength // Rare metals.-Vol. 28,-Spec. Issue.-Oct 2009.-Pg.357-360.

5. Прозорова Г.В., Лотков А.И., Мейснер Л.Л. Ионная модификация никелида титана с нано- и субмикрокристаллическими покрытиями из тантала: морфология, шероховатость и адгезионная прочность // Изв. вузов. Физика.-2009.-№12/2.-С. 102-105.

6. Аргемова Н.Д., Прозорова Г.В., Мейснер Л.Л., Лотков А.И. Электронно-лучевая модификация образцов го никелида титана с нано- и субмикрокристаллическими покрытиями из тантала: морфология, шероховатость и адгезионная прочность // Изв. вузов. Физика.-2009.-№12/2.-С. 8-11.

7. Мейснер Л.Л., Лотков А.И., Нейман А.А., Мейснер С.Н., Дементьева М.Г., Прозорова Г.В. Структура поверхностных слоев и свойства никелида титана с покрытиями из молибдена и тантала // Материаловедение.-2009.-№12.-С.29-40.

В других научных изданиях:

1. Прозорова Г.В. Мейснер Л.Л., Лотков А.И., Дементьева М.Г Нейман А.А. Морфология поверхности и физико-химические свойства тонкопленочных покритий никелида титана из Mo и Та // IV-я Евразийская научно-практическая конференция «Прочность неоднородных структур». - 2008. - Москва. - С. 167.

2. Прозорова Г.В., Нейман А.А., Мейснер Л.Л., Лотков А.И., Дементьева М.Г Адгезионная прочность наноструктурных тонкопленочных покрытий никелида титана из Mo и Та // Открытая школа-конференция стран СНГ «Ультрамелкозернистые и нано-структурные материалы». - 2008. - Уфа. - С. 137-138.

3. Прозорова Г.В., Нейман А.А., Лотков А.И., Мейснер Л.Л. Влияние сорта имплантируемых ионов на морфологию поверхности и адгезионную прочность в системе «гшенка-подложка 200Mo-Ti »//Международная школа-семинар «Многоуровневые подходы в физической мезоме-ханике. Фундаментальные основы и инженерные приложения».-2008. - Томск. - С.250-251.

4. Нейман А.А., Мейснер Л.Л., Лотков А.И., Прозорова Г.В. Дементьева М.Г Мейснер С.Н., Редлих К.П. Изменение физико-механических свойств никелида титана при нанесении тонкопленочных покрытий из Mo и Та // Международная школа-семинар «Многоуровневые подходы в физической мезомеханике. Фундаментальные основы и инженерные приложения».-2008.-Томск.-С. 245-246.

'Здесь и далее фамилию Прозорова Г.В. следует читать - Арышева Г.В. (свидетельство о заключении брака

Pmzorova С т. V Lotkov A.I.. Meysncr I ...I. Neyman A. A. Adhesion slxenglh of magnetron sputtered molybdenum and tantalum thin-films on TiNi substrate // 9е' International conference on nindilicalion of materials willi particle beams and plasma flows. - 2008. Tomsk. Russia. - Pg. 547550.

6 Mcikiicp JUL A.M.. Нейман А.А., Мейсмер C.H. Прозорова Г.В., Де, N4.Г С тру к т ура поверхностных слоев п свойства никелида титана с металлическим нокрытпямн из молибдена и Тантала // V Международная конференция «Фазовые превращения и прочность кристаллов».-2008.-Черноголовка, С. 128.

7 1 [рокопова 11.Д., 11розоропя Г.В., Лотков А.И. Мейснер Л.Л. Адгезионные свойства гонких нокрнтип из тантала для образцов пз никелида титана // Третья Всероссийская конференция по нлноматериплам HAI10-2(109. - 2009. - Екатеринбург. - С. 868-869.

8 Mciicuep Л.JI. Лотков АЛ!.. Нейман А.А. Мейспер С.Н. Дементьева М.Г Прозорова Г.14.. Никополя П.В. Формирование н исследование слоистых наноструктуры высокой биоеовмсстнмостыо для металлических материалов // Третья Всероссийская конференция наиоматерналам НАНО-2009. 2009. Екатеринбург С. 516-517

ч Прозорова I .В. Лотков Л.И.. Мейснер Л.Л. Изменение адгезионных свойств тонких покрытии никелида апа из Мо, модифицированных ионными пучка-ми//Мсжлумародпая конференция по физической мезомеханнке, компьютерному конструированию и разработке новых материалов.-2009.-Томск.-С.359-361. 10. Prozorovn G.V Lotkov A.I., Mcisner L.L. Ion modification of TiNi with nano- and submicrostructurc coats from tantalum: morphology, a roughness and an adhesion strength // Abstracts. The second international competition of scientific papers in nanotechnology for young researchers.-2009.-Moscow.-Pg.398-400.

11 Прозорова I .13.. Ло17совА.И.. Мейснер Л.Л.Иогш<тямод11ф11ка[шягап<ел11датт-гганаснано-и субмикрокрнспиитчсскими покрытиями из тантала: морфология, шероховатость и адгезионная прочность// Сборник тезисов докладов участников Второго Международного конкурса научных рпбог молодых ученых в области Hanoi ехнологпй.-2009.-Москва.-С.495-497.

12. I.olkov А.1.. Meysncr L.L. AryshevaG.V Arlyomova N.D. Lows of change of topographical parameters ami adhesive properties of an TiNi alloy with Mo coalings, modi lied bv an electronic beam // 10м' International conference on modification of materials with particle beams and plasma llows-2010.-Tomsk, Russia.-Pg. 451-453.

13. L.I Mcisner. A.I. Lotkov. M.G. Dement'eva, S.N. Meisner, A.A. Neiman, G.V. Prozorova Chaniclcriznlion of the surface layers alloyed by Silicon. Molybdenum or Tantalum in an TiNi alloy treated by pulsed electron beams // E-MRS 2010, Spring Meeting, Strasbourg. France.- June 7-11.-20I0.-Pg. 27

14. Mciicuep Л.Л.. Jloncon А.И., 11енмап A.A., Деме1пъепа М.Г., Мейспер C.H., Прозорова Г.В. I lonepxiiotmroe легирование иикелида пггана кремнием, молибденом или танталом с использованием матефонпого осаждения и ионной пмплаттши //49-я Международная конференция «Актуальные проблемы прочности», тезисы догадав 14-18 июня 2010.- Киев, Украина.-С. 125.

15. Мейснер JI.JI.. Лотов А.П.. Мейспер С.Н., Нейман А.А., Остапенко М.Г., Арышева Г.В. Закономерности формирования паносгрутстурных легированных слоев на поверхности никелиде тигапа с использованием пучковых технологий // НАНО-2011: Сб. материалов IV Всероссийской конференции по напоматерналам 01-04 марта 2011Москва, Россия.-С. 223.

Список цитируемой литературы:

1.Корнилов И.И. Белоусов O.K. Качур Е.В. Ннкелид титана и другие сплавы с эффектом памяти. М.: Наука. 1977.-180 с.

2. Otsuka К.. Wayman С.М. Shape memory materials. - Cambridge University Press, 1998. - 284 Pg.

3. Walaha J.C. Biocoinpalibililv of denial casting alloys: A review // J. prosthetic dentistry.

Подписано п печать 10.08.2011 г. Формат 60x84/16. Гарнитура Тайме. Усл. печ. л. 1,09. Тираж 100 экз.

Отпечатано в Институте физики прочности и материаловедения СО РАН 634021, г. Томск, пр. Академический, 2/4

2010010516

Введение

1 Физические принципы формирования и модификации тонких поверхностных слоев на поверхности сплавов с эффектами памяти формы с использованием ионных и электронных пучков и плазменных струй

1.1 Основные сведения о диаграмме состояний системы Т1-№, мартенситных превращениях и эффектах неупругости в сплавах на основе никелида титана

1.2 Физические и химические основы повышения биосовместимости и коррозионной стойкости никелида титана путем поверхностного легирования с использованием импульсных ионных пучков

1.3 Механизмы и закономерности формирования покрытий на поверхности твердого тела при использовании метода магнетронного осаждения

1.4 Механизмы и закономерности формирования модифицированных слоев на поверхности твердого тела при воздействии ионными пучками средних энергий

1.5 Механизмы и закономерности формирования модифицированных слоев на поверхности твердого тела при воздействии импульсными электронными пучками низких энергий

Постановка задачи

2 Материалы и методы обработок и исследований

2.1 Составы сплавов, мишеней для магнетронного осаждения и режимы ионно- и электронно-пучковых обработок

2.2 Изучение морфологии поверхности образцов методами компьютерной оптической микроскопии, растровой электронной микроскопии и оптической профилометрии

2.3 Определение элементного состава и распределения химических элементов в системе «покрытие/подложка» с использованием электронной Оже-спектроскопии и рентгеноспектрального микроанализа

2.4 Определение адгезионных свойств системы «покрытие/подложка» методом царапания (scratch-test)

3 Влияние ионно- и электронно-пучковых воздействий на химический состав покрытий из молибдена и тантала на поверхности никелида титана

3.1 Закономерности распределения химических элементов в субмикронных покрытиях из молибдена и тантала переменной толщины, переходных слоях и материале-основе из никелида титана и влияние на них импульсных пучков ионов средних энергий

3.2 Закономерности изменения химического состава в покрытиях из тантала, переходных слоях и прилежащих к ним поверхностных слоях материала-основы из никелида титана после импульсных воздействий на них низкоэнергетическими сильноточными электронными пучками

3.3 Закономерности изменения химического состава в покрытиях из молибдена, переходных слоях и прилежащих к ним поверхностных слоях материала-основы из никелида титана после импульсных воздействий на них низкоэнергетическими сильноточными электронными пучками

4 Влияние ионно- и электронно-пучковых воздействий на морфологию покрытий из молибдена и тантала на поверхности никелида титана

4.1 Особенности морфологии исходной поверхности образцов из никелида титана

4.2 Морфология поверхности субмикронных покрытий из молибдена и тантала, осажденных магнетронным методом на подложку из никелида титана

4.3 Закономерности изменения морфологии и шероховатости поверхности покрытий из молибдена и тантала при использовании ионно-пучковых воздействий средних энергий

4.4 Закономерности изменения морфологии и шероховатости поверхности композиций «покрытия из молибдена или тантала/ основа из никелида титана» при использовании низкоэнергетических электронно-пучковых воздействий

5 Адгезионная прочность металлических покрытий на поверхности никелида титана и элионные способы ее повышения

5.1 Влияние химического состава покрытий, переходных слоев и их толщины на адгезионные свойства композиций «покрытия из молибдена или тантала/ основа из никелида титана»

5.2 Влияние ионной и электронно-пучковой модификации на адгезионные свойства композиций «покрытия из молибдена или тантала/ основа из никелида титана» ]

Выводы

Актуальность темы диссертации

Никелид титана и сплавы на его основе хорошо известны как представители класса материалов с мартенситными превращениями, проявляющих эффекты сверхэластичности и памяти формы [1, 2], нашедшие широкое практическое применение, в том числе в медицине. Условия их эксплуатации часто связаны с длительным воздействием окружающей среды. Известно [3], что в случаях, когда требуется защитить материал от агрессивной внешней среды и при этом сохранить его функциональные свойства, весьма эффективным оказывается использование нано- и субмикрокристаллических покрытий различного химического состава. Часто к таким покрытиям предъявляют заранее определенные требования. Например, если предполагается использование покрытий в медицине, то они должны обладать высокой коррозионной стойкостью и биологической совместимостью по отношению к живым тканям.

Несмотря на многочисленные результаты, свидетельствующие о высокой коррозионной стойкости никелида титана, этот материал по-прежнему остается источником весьма токсичного элемента — никеля, что ограничивает его применение как материала для медицинских имплантатов. Поэтому задача создания барьерных слоев или покрытий на поверхности никелида титана является актуальной. Кроме указанной защитной функции, вследствие того, что рельеф на поверхности никелида титана может существенно изменяться в результате структурных мартенситных превращений, при формировании покрытий для такого материала необходимо, чтобы барьерные слои удовлетворяли следующим важным условиям: не приводили к существенному уменьшению эффекта памяти формы или сверхэластичности, обладали высокими параметрами адгезии, коррозионной стойкости и биосовместимости. В связи с этим, также актуальными являются систематические исследования закономерностей и особенностей формирования субмикро- и наноструктурных покрытий и поверхностных слоев методами элионных технологий в сплавах на основе никелида титана.

Цель работы:

Исследование влияние ионно- и электронно-пучковых воздействий на химический состав, морфологию поверхности и адгезионную прочность покрытий из молибдена или тантала на поверхности никелида титана. Для достижения поставленной цели были сформулированы задачи:

1. Исследовать закономерности изменения химического состава тонких (толщиной -200 нм) покрытий из молибдена или тантала, переходных слоев и соприкасающихся с ними слоев материала-основы из никелида титана, а также в результате воздействия на них среднеэнергетическими пучками ионов углерода, кремния и молибдена.

2. Исследовать закономерности формирования легированных молибденом или танталом слоев на основе никелида титана путем импульсного воздействия на композиции «покрытие из молибдена или тантала/ основа из никелида титана» низкоэнергетическими электронными пучками.

3. Выявить закономерности влияния ионно- и электронно-пучковых воздействий на морфологию поверхности и параметры шероховатости покрытий из молибдена или тантала, осажденных магнетронным методом на подложку из никелида титана.

4. Изучить закономерности формирования фрагментированных нано- и субмикроструктур на поверхности покрытий в результате электронно-пучковых воздействий на композиции «покрытие из молибдена или тантала/ основа из никелида титана».

5. Исследовать влияние ионно- и электронно-пучковых воздействий на адгезионные свойства композиций «покрытие из молибдена или тантала/ основа из никелида титана», полученных методом магнетронного осаждения.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Закономерности формирования многослойных композиций методом магнетронного осаждения молибдена или тантала на поверхность никелида титана и воздействия на них импульсными пучками ионов углерода, кремния и молибдена средних энергий или электронов низких энергий.

2. Закономерности фрагментации структуры поверхности покрытия из молибдена или тантала на нано- и субмикрометровом масштабных уровнях, заключающиеся в том, что на начальной стадии исходная структура поверхности материала покрытия фрагментируется на более высоком -субмикрометровом - масштабном уровне, при этом на границах раздела фрагментов появляются первичные локальные области фрагментированной наноразмерной структуры, увеличение площади распространения которых зависит от параметров энергетических воздействий.

Условия и режимы энергетических обработок с использованием импульсных пучков ионов или электронов, обеспечивающих образование и распространение по всей поверхности субмикронных и нанометровых фрагментированных структур.

3. Результаты исследования влияния химического состава и толщины переходных слоев, а также сдвиговой неустойчивости основной фазы В2 материала-основы на адгезионные свойства покрытий из молибдена или тантала на поверхности никелида титана.

Механизмы повышения, с использованием дополнительных воздействий ионными пучками, адгезионной прочности покрытий на подложках со сдвигонеустойчивой матрицей, связанные с двумя основными факторами: изменением свойств переходных слоев и границ раздела между ними, покрытием и основой;

- упрочнением тонких наружных слоев материала-основы до подавления в них мартенситного превращения.

Научная новизна

1. Обнаружено, что при обработке поверхности образцов с покрытиями из молибдена или тантала ионными пучками средних энергий происходит фрагментация структуры материала покрытия на поверхности с 7 формированием квазипериодического развитого рельефа поверхности, что приводит к понижению класса ее шероховатости. Величина шероховатости поверхности, которая определяется комплексом параметров, зависит не только от сорта внедряемых ионов, но и от дозы облучения.

2. Установлено,, что в образцах с покрытиями из молибдена или тантала при условии, когда толщина покрытий оказывается соизмеримой, с длиной пробега иона внедрения, воздействие пучками ионов С+,.81+,.Мо+ приводит к изменению химического состава и толщины промежуточных слоев не только в зоне прямого воздействия ионным пучком, но и значительно глубже этой зоны.

3 Показано;, что сильноточные электронные пучки низких энергий с плотностью энергии в пучке 15-30 Дж/см могут быть использованы не только для создания, «поверхностных» сплавов , путем импульсного . переплава с перемешиванием покрытия и материала-основы, но и для модификации покрытий и промежуточных; слоев, толщина которых изменяется в пределах 200-500 нм. Определены режимы электронно-пучковот обработки, при которых' под облученной поверхностью образца формируются многослойные композиции с наружным слоем из осаждаемого металла; и размытыми границами раздела между нижележащими слоями.

4. Выявлены закономерности фрагментации' структуры на поверхности покрытия под воздействием электронных пучков низких энергий: Обнаружено, что фрагментация структуры материала покрытия на поверхности в.результате таких воздействий осуществляется на двух масштабных уровнях - с образованием субмикронных и нанометровых фрагментированных структур. Зарождение фрагментированной наноразмерной структуры начинается в областях покрытия, расположенных над границами зерен материала-основы, и затем распространяется вдоль поверхности зерен к центрам этих зерен. Соотношение областей на поверхности с разными масштабными уровнями фрагментации в большей степени зависит от плотности энергии в электронном пучке, чем от других параметров - числа и длительности импульсов.

Научная и практическая значимость работы

Результаты детальных исследований закономерностей формирования легированных барьерных слоев в сплаве на основе никелида титана с металлическими однокомпонентными покрытиями являются экспериментальной основой для формирования новых представлений о физических свойствах многослойных систем на поверхности материалов с памятью формы.

Развитая в работе методика прецизионного определения ширины царапины в методе склерометрии (скратч - тестирования) - может быть использована для точной оценки адгезионной прочности тонких (толщиной менее 200 нм) металлических покрытий материалов.

Комплексные исследования, основные результаты которых представлены в диссертационной работе, проводились в рамках госбюджетных проектов 3.6.2.1. (2007-2009), № Ш.20.2.1. (2010-2012); комплексных интеграционных проектов СО РАН №91 (2006-2008), №2.3 (2006-2008), № 12.7 (2006-2008), №57 (2009-2011); проекта РФФИ 06-02-08003 (2006-2007); государственных контрактов № 02.523.11.3007 (2007-2009) и № 16.740.11.0140 (2010-2012).

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа объемом 220 страниц состоит из введения, пяти разделов, выводов и списка цитируемой литературы, включающего 212 наименований. Работа содержит 81 рисунок и 22 таблицы.

выводы

1. На примере композиций «покрытие из молибдена или тантала субмикронной толщины / основа из- никелида титана» установлено, что когда толщина покрытий близка по размеру к длине пробега в материале иона внедрения (100+200 нм), поверхностная ионная модификация с использованием среднеэнергетических потоков ионов С+, 81+, Мо+ приводит к изменению химического состава и толщины слоев не только в зоне прямого ионно-пучкового воздействия, но и в более глубоких слоях, а также к изменению геометрии и свойств границ раздела между слоями, обусловленному активизацией в этих условиях механизмов встречной диффузии дефектов и атомов. Так, в композициях с покрытиями из молибдена границы раздела между слоями размываются, тогда как в композициях с покрытиями из тантала, напротив, становятся более резкими.

2. Изучены закономерности и определены условия формирования однородных по химическому составу легированных молибденом или танталом приповерхностных слоев сплава на основе никелида титана, толщина которых не превышала бы 2-^-5 мкм.

Показано, что:

- только в результате многократного импульсного (не менее 5 импульсов) воздействия низкоэнергетическими сильноточными электронными пучками с плотностями энергии в пучке Е=20 Дж/см и Е=30 Дж/см с длительностью импульса т=Т50 мкс на «покрытие/основа из никелида титана» поверхностные слои образцов характеризуются однородным по глубине, с малым градиентом внутри легированного слоя, распределением предварительно осажденного химического элемента с плавным (относительно изменения концентрации легирующего элемента) переходом во внутренний объем с исходным химическим составом никелида титана;

- для обеспечения создания в приповерхностном слое глубиной 3-5 мкм трехкомпонентного сплава с заданной концентрацией легирующего элемента (молибдена или тантала) в никелиде титана с использованием методов электронно-пучкового плавления необходимо, чтобы толщина исходного покрытия составляла ~ 300-500 нм, то есть примерно 0,1 часть от толщины расплавленного слоя.

3. Изучены закономерности формирования из двухслойных композиций типа «исходное покрытие из молибдена или тантала /основа из никелида титана» многослойных композиций с отсутствием границ раздела между слоями. Определены параметры электронно-пучковых воздействий и оптимальная толщина исходного осажденного покрытия для получения заданного результата.

4. Результаты экспериментальных исследований морфологии поверхности покрытий из молибдена и тантала, сформированных на поверхности никелида титана методом магнетронного осаждения, показали, что на микроскопическом масштабном уровне рельеф материала-основы наследуется рельефом поверхности покрытий не только при осаждении сравнительно тонких слоев (толщиной 150-200 нм), но и при осаждении покрытий вдвое большей толщины. На субмикроскопическом масштабном уровне рельеф поверхности покрытий определяется как особенностями субструктуры отдельных зерен материала-основы из никелида титана, выходящих на поверхность, так и морфологией (или структурой) самого покрытия.

5. Обнаружено, что при одних и тех же параметрах магнетронного осаждения покрытия из молибдена имеют более рыхлую, пористую микроструктуру с коэффициентами пористости 12,4% и 19% для покрытий толщиной ~200 нм и ~400 нм, соответственно, в отличие от покрытий из тантала, на поверхности которых пор не наблюдалось. Поэтому относительно высокая пластичность и пористость покрытий из молибдена являются одними из главных причин выявленного ранее накопления большей деформации до появления первых микротрещин, по сравнению с покрытиями из тантала. Это связано с тем, что процесс деформации покрытий (вместе с образцами) вначале осуществляется за счет изменения свободных объемов (пор), а только затем -по законам пластической деформации.

6. Установлено, что обработка поверхности образцов с покрытиями из молибдена и тантала среднеэнергетическими ионными пучками приводит к фрагментации поверхности покрытия, формированию квазипериодического, развитого рельефа с понижением класса шероховатости поверхности. Обнаружено, что степень шероховатости поверхности, которая определяется комплексом параметров (средней шероховатостью, периодами повторяемости и параметра асимметрии) зависит не только от сорта внедряемых ионов, но и от дозы облучения.

7. Установлены закономерности фрагментации структуры материала покрытия на поверхности под воздействием электронных пучков низких энергий. Обнаружено, что фрагментация осуществляется на двух масштабных уровнях - с образованием субмикронных и нанометровых фрагментированных структур. Зарождение фрагментированной наноразмерной структуры начинается в областях покрытия, расположенных над границами зерен материала-основы, и затем распространяется вдоль поверхности к центрам этих зерен. Соотношение областей на поверхности с разными масштабными уровнями фрагментации в большей степени зависит от плотности энергии в электронном пучке, чем от других параметров — числа и длительности импульсов.

8. Показано, что в композициях типа «исходное покрытие из молибдена или тантала /основа из никелида титана» параметры адгезии в большей степени зависят от концентрации и распределения примесных атомов (кислорода и

195 углерода) в покрытии, а также толщины переходных слоев, чем от толщины самих покрытий. Так, покрытия из молибдена обладают большей адгезионной прочностью, чем покрытия из тантала, что обусловлено меньшим содержанием примесных атомов в переходном слое между покрытием и материалом основой и меньшей толщиной этого слоя.

9. Обнаружено влияние сдвиговой неустойчивости В2-фазы никелида титана на адгезионные свойства композиций «исходное покрытие из молибдена или тантала /основа из никелида титана». Установлено, что наличие мартенситного превращения под индентором в фазе В2 материала-основы приводит к ухудшению адгезионных свойств композиционной системы. Подавление мартенситного превращения в поверхностном слое никелида титана путем его упрочнения, которое может быть достигнуто изменением типа имплантируемого иона или увеличением дозы облучения, приводит к заметному увеличению адгезионной прочности покрытия: например, в покрытиях из молибдена в 2,4 раза в образцах (200Мо/Т1№)51(0,5)+ по сравнению с (200МоШ№)С(1)+ и (200Мо/Т1№)Мо(1)+, в покрытиях из тантала в 2,3 раза в образцах (200Та/П№)Мо(1)+ по сравнению с 200ТаЛл№.

1. Корнилов И.И., Белоусов O.K., Качур Е.В. Никелид титана и другие сплавы с эффектом «памяти».-М.: Наука, 1997.-180с.

2. Otsuka К., Wayman С.М. Shape memory materials.-Cambridge University Press, 1998.-284 p.

3. Wataha J.C. Biocompatibility of dental casting alloys: A review // J. prosthetic dentistry-2000.-V. 83.-№ 2.-P.223-234.

4. Лотков А.И., Гришков B.H. Никелид титана. Кристаллическая структура и фазовые превращения // Известия высших учебных заведений. Физика.-1985.-С.68-87.

5. К.Ооцука. Сплавы с эффектом памяти формы / Под ред. Фунакубо X.: Пер. с японск.-М.: МеталлургияД990.-224 с.

6. Пушин В.Г., Кондратьев В.В., Хачин В.Н. Переходные явления и мартенситные превращения.-Екатеринбург: УрО РАН, 1998.-367с.

7. Под научной редакцией проф. В.Г. Путина. Сплавы никелида титана с памятью формы. / Ч. I. Структура, фазовые превращения и свойства.-Екатеринбург: УрО РАН, 2006,440с.

8. Тюнтер В.Э. Никелид титана. Медицинский материал нового поколения.-Томск: Изд-во МИЦ, 2006.-296с.

9. Ильиных Н.И., Куликова Т.В, Моисеев Г.К. Состав и равновесные характеристики металлических расплавов бинарных систем на основе железа, никеля и алюминия.-Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2006.-236с.

10. Нанокристаллические интерметаллидные и нитридные структуры, формирующиеся при ионно-плазменном воздействии / Курзина И.А., Козлов Э.В., Шаркеев Ю.П. и др.-Томск: Изд-во НТЛ,2008.-324с.

11. И. Кузнецов A.B., Гришков В.Н., Лотков А.И. Новое фазовое превращение в TiNi? //Металлофизика.-1990.-Том 12,-№3,-С.66-71.

12. Хачин В.Н., Пушин В.Г., Кондратьев В.В. Никелид титана. Структура и свойства.-М.: Наука, 1992.-160с.

13. Otsuka К., Ren X. Physical metallurgy of Ti-Ni-based shape memory alloys //Progress in Materials Science.-2005.-№50,-P.511—678.

14. Физическое металловедение титановых сплавов: Пер. с англ. Коллингз Е.В. / Под редакцией Веркина Б.И., Москаленко В.А.-М.: Металлургия, 198 8.-224с.

15. Binary alloy phase diagrams/ T.B. Massalski, H. Okamoto, P.R. Subramanian, L.Kacprzak. // Materials Park, OH: ASM International editors.-1990.-Vol.3.1,-P.2874.

16. Гюнтер В.Э. Медицинские материалы и имплантаты с памятью формы.-Томск: Изд-во Томского Университета,1998.-487с.

17. Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов.-М.: Государственное научно-техническое изд-во литературы по черной и цветной металлургии, 1962.-Том 1.-608с.

18. Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов.-М.: Государственное научно-техническое изд-во литературы по черной и цветной металлургии, 1962,-Том 2.-1488с.

19. Диаграммы состояния двойных металлических систем. Справочник. Под ред. Н.П. Лякишева;-М.: Изд-во Машиностроение, 2000.-Том 3.-872с

20. Вудраф Д., Делчар Т. Современные методы исследования поверхности. /Пер. с англ-М.: Мир,1989.-564с.

21. Лотков А.И., Мейснер Л.Л., Гришков В.Н. Сплавы на основе никелида титана: ионно-лучевая, плазменная и химическая модификации поверхности // Физика металлов и металловедение.-2005.-Том 99,-№2-С.1-13.

22. Введение в физику поверхности. Оура К., Лифшиц В.Г., Зотов А.В. и др.—М.: Наука,2006.-490с.

23. Cheng Y., Zheng Y.E. Effect of N2/Ar gas flow ratio on the deposition of TiN/Ti coatings on NiTi shape memory alloy by PIIID // Materials Letters.-2006.-V. 60,-№ 17-18-P.2243-2247.

24. Shabalovskaya S., Anderegg J., Van Humbeek J. Critical overview of Nitinol surfaces and their modifications for medical applications // Acta Biomaterialla.-2008.-№4-P.447-467.

25. Беленький M.A., Иванов А.Ф. Электроосаждение металлических покрытий. Справ.-М.: Металлургия, 1985.-288с.

26. Методы исследований материалов: Структура, свойства и процессы нанесения неорганических покрытий. Тушинский Л.И., Плохов А.В., Токарев А.О., Синдеев В.И.-М.: Мир,2004.-384с.

27. Перспективные радиационно-пучковые технологии обработки материалов. Грибков В.А., Григорьев Ф.И., Калин Б.А., Якушин В.Л.-М.: Круглый год,2001.-528с.

28. Модификация свойств материалов и синтез тонких пленок при облучении интенсивными электронными и ионными пучками. Валяев А.Н., Погребняк А.Д., Кишимото Н., Ладысев В.С.-Усть-Каменогорск: ВКТУ,2000.-345с.

29. Белый А.В., Карпенко Г.Д., Мышкин Н.К. Структура и. методы формирования износостойких поверхностных слоев.- М.: Машиностроение, 1991.-208с.

30. Андриевский Р.А., Рагуля А.В. Наноструктурные материалы: учебное пособие для студентов высших учебных заведений.-М.: Издательский центр «Академия»,2005.-192с.

31. Валиев Р.З. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией.-М.: Логос,2000.-272с.

32. Получение и свойства тонких пленок: Сб. научн. Тр. АН УССР Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича. Редкол.: Андреева А.Ф. и др.-Киев.-1990.-132с.

33. Андреева A.B. Основы физикохимии и технологии композитов.-М.: ИПРЖР,2001.-192с.

34. Перспективные наноструктурные покрытия для машиностроения / Ф.В. Кирюханцев-Корнеев, А.Н. Шевейко, Е.А. Левашов, Д.В. Штанский // Вопросы материаловед ения.-2008.-№2(54)-С. 187-197.

35. Ju X., Dong H. Plasma surface modification of NiTi shape memory alloy // Surface and coatings Technology.-2006.-№201-P.1542-1547.

36. Каблов E.H., Мубояджан С.А., Луценко А.Н. Наноструктурные ионно-плазменные защитные и упрочняющие покрытия для лопаток газотурбинных двигателей // Вопросы материаловедения.-2008.-№2(54)-С.175-185.

37. Мулюков P.P., Назаров A.A., Имаев P.M. Деформационные методы получения, многоуровневая структура и свойства наноструктурных материалов // Вопросы материаловедения.-2008.-№2(54)-С.20-31.

38. Деформационное упрочнение поликристалла с наноразмерным зерном / Э.В. Козлов, Л.И. Тришкина, А.Н. Жданов и др.// Вопросы материаловедения.-2008.-№2(54)-С.51-59:

39. Особенности наноструктуры и удельной проводимости тонких пленок различных металлов / И.В. Антонец, Л.Н. Котов, C.B. Некипелов, Е.А. Голубев // Журнал технической физики.-2004.-Том 74,-вып. 3,-С.24-27.

40. Синтез и свойства нанокристаллических и субструктурных материалов. Под ред. А.Д. Коротаева.-Томск: Изд-во Томского ун-та,2007.-368с.

41. Суздалев И.П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов.-М.: Ком Книга,2006.-592с.

42. Фелдман Л., Майер Д. Основы анализа поверхности и тонких пленок. Пер. с англ.-М.: Мир,1989.-344с.

43. Материаловедение: Учебник для высших технических учебных заведений. Армазасов Б.Н., Сидорин И.И., Косолапов Г.Ф. и др.-М.: Машиностроение, 1986.-3 84с.

44. Новые материалы. Под ред. Ю.С. Карабасова.-М.: МИСИС,2002.-736с.

45. Пластическая деформация и разрушение ионно-модифицированного сплава Ni5oTÍ4oZrio с эффектом памяти формы на мезо- макроуровнях / JI.JI. Мейснер, В.П. Сивоха, Ю.П. Шаркеев и др.// Журнал технической физики.-2000,-Том 70,-вып. 1,-С.32-36.

46. Влияние тонких модифицированных слоев на процессы деформации в сплавах TiNi с эффектом памяти формы / JI.JT. Мейснер, А.И. Лотков, В.П. Сивоха, Е.Г. Бармина // Материалы XXXVIII семинара «Актуальные проблемы прочности».- С.-Пб.,2001 .-4.1-2,С.136-140.

47. Рентгеноструктурные исследования сплавов TiNi с градиентом параметров микроструктуры в поверхностных слоях. Миронов Ю.П., Мейснер JI.JI., Лотков А.И. / Фундаментальные проблемы современного материаловедения, с. 63-68.

48. Технология тонких пленок (справочник) Под ред. Л. Майселла, Р.и

49. Глэнга. Нью-Йорк, 1970. / Пер. с англ. Под ред. М.И. Елинсона, Г.Г. Смолко — М.: «Сов. радио».-1977.-Т.1.-664с.

50. Chuprina V.G., Shalya I.M. Reaction of TiNi with oxygen // Powder Metallurgy and Metal Ceramics.-2002.-V. 41,-№l-2-P.85- 89.

51. Bandyopadhyay D., Sharma R.C., Chakraborti N. The Ti- Ni- С system (Titanium Nickel - Carbon) // Journal of Phese Equilibria.-2002.-V. 21,-№2-P.186-191.

52. Технология тонких пленок (справочник) Под ред. Л. Майселла, Р. Глэнга. Нью-Йорк, 1970. / Пер. с англ. Под ред. М.И. Елинсона, Г.Г. Смолко.-М.: «Сов. радио», 1977.-Т.1.-664с.

53. Еременко В.Н. Многокомпонентные сплавы титана.-Киев: Изд-во

54. Академии наук Украинской ССР,1962.-398 с.201

55. В. Э. Гюнтер. Никелид титана. Медицинский материал нового поколения.-Томск : Изд-во МИЦ, 2006.-296 с.

56. Семенова И.В., Флорианович Г.М., Хорошилов A.B. Коррозия и защита от коррозии.-М.: ФИЗМАТЛИТ,2002.-336 с.

57. Журавлев В.Н., Пушин В.Г. Сплавы с термомеханической памятью и их применение в медицине.-Екатеринбург: УрО РАН, 2000.

58. Панин В.Е., Сергеев В.П., Панин A.B. Наноструктурирование поверхностных слоев конструкционных материалов и нанесение наноструктурных покрытий.-Томск: Изд-во Том. Политех. Ун-та,2008,286 с.

59. Панин В.Е., Фомин В.М., Титов В.М. Физические принципы мезомеханики поверхностных слоев и внутренних границ раздела в деформируемом твердом теле // Физическая мезомеханика.-2003.-Т. 6,-№2-С.5-15.

60. Погребняк А.Д., Кульментьева О.П. Структурно-фазовые превращения в поверхностных слоях и свойства металлических материалов после импульсного воздействия пучков частиц // ФНП.-2003.-Том 1,-№2-С.108-136.

61. Миронов Ю.П., Мейснер JI.JL, Лотков А.И. Структура поверхностных слоев никелида титана, сформированных импульсным электронно-лучевым плавлением //Журнал технической физики.-2008.-Том 78,-вып.7,-С.118-126.

62. Сергеев Г.Б. Нанохимия: учебное пособие.-М.: КДУ,2006.-336с.

63. Шабанова Н.А., Попов В.В., Саркисов П.Д. Химия и технология нанодисперсных оксидов. Учебное пособие для вузов.-М.: ЦКЦ «Академ книга»,2007.-310с.

64. Биосовместимость. Под ред. В.И. Севастьянова.-М.,1999.-368с.

65. Батаев В.А., Батаев А.А., Алхимов А.П. Методы структурного анализа материалов и контроля качества деталей.-М.: Флината: Наука,2007.-224с.

66. Corrosion behavior and surface characterization of tantalum implanted TiNi alloy / Yan Li, Songbo Wei, Xiangqian Cheng et al. // Science Direct Surface & Coatings Technology.-2008.-№202-P.3017-3022.

67. Surface modification of NiTi alloy with tantalum to improve its biocompatibility and radiopacity / Y. Cheng, W. Cai, H.T. Li, Y.F. Zheng // J. Mater. Sci.-2006.-№41-P.4961-4964.

68. Nayak K.W., Gupta M.C., Kolasinski K.W. Formation of nano-textured conical microstructures in titanium metal surface by femtosecond laser irradiation // Applied Physics A.-2008.-№90-P.3 93-402.

69. Effect of high energy argon implantation into NiTi shape memory alloy / H. Pelletier, D. Muller, P. Mille, J J. Grob // Surface and Coatings Technology.-2002.-№158-159-P.301-308.

70. Man H.C., Ho K.L., Kui Z.D. Laser surface alloying of TiNi shape memory alloy with Mo for hardness improvement and reduction of Ni ion release // Surface and Coatings Technology.-2006.-№200-P.4612-4618.

71. Структура и свойства твердых и сверхтвердых нанокомпозитных покрытий / А.Д. Погребняк, А.П. Шпак, Н.А. Азаренков, В.М. Береснев // Успехи физических наук.-2009.-Том 179,-№1-С.35-64.

72. Картавых А.В., Чердынцев В.В. Химическая совместимость расплава TiAl-Nb с бескислородной тигельной керамикой из нитрида алюминия // Металлы.-2008.-№6-С.52-62.

73. Влияние модификации поверхности и ее структурно-фазовогосостояния на коррозионные свойства сплавов на основе TiNi / JI.JL Мейснер,203

74. А.И. Лотков, В.П. Сивоха и др. // Физика и химия обработки материалов.-2003.-№1-С.78-84.

75. Овчаренко В.В., Гюнтер В.Э., Прозорова Г.В. Метод получения и физико-механические свойства композиционного наноструктурного никелида титана // Металлообработка.-2006.-№5-6(35-36)-С.79-81.

76. Броудай И., Мерей Дж. Физические основы микротехнологии.-М.: Мир,1985.-496с.

77. Муслов С.А., Шумилина O.A. Медицинский нитинол: друг или враг? Ещё раз о биосовместимости никелида титана // Фундаментальные исследования.-2007.-№ 10-С.46-47.

78. Кузнецов A.B., Гришков В.Н., Лотков А.И. Новое фазовое превращение в TiNi? //Металлофизика-1990 -Том 12,-№3-С.66 70.

79. Гибало И.М. Аналитическая химия ниобия и тантала—М.: Изд-во Наука, 1967.-3 52с.

80. Комаров Ф.Ф. Ионная имплантация в металлы.-М.: Металлургия, 1990,-216с.

81. Дефекты структуры в ионно-имплантированном кремнии. Комаров Ф.Ф., Новиков А.П., Соловьев B.C., Ширяев С.Ю-Минск: Университетское изд-во,1990.-319с.

82. Структурно-фазовые состояния и свойства металлических систем. Под общ. Ред. А.И. Потекаева.-Томск: Изд-во НТЛ,2004.-356с.

83. Н.И. Ильиных, Т.В. Куликова, Г.К. Моисеев. Состав и равновесные характеристики металлических расплавов бинарных систем на основе железа, никеля и алюминия.- Екатеринбург: «Уральский центр академического обслуживания» ,2006. -23 6с.

84. Эффекты дальнодействия в ионно-имплантированных металлических материалах. Диденко А.Н., Шаркеев Ю.П., Козлов Э.В., Рябчиков А.И.-Томск: Изд-во НТЛ,2004.-328с.

85. Диаграммы состояния двойных металлических систем. Справочник. Под ред. Н.П. Лякишева.-М.: Изд-во Машиностроение, 1996.-Том 1,-991с.

86. Шанк Ф. Структуры двойных сплавов.-М.: Металлургия, 1973.-760с.

87. Эллиот Р.П. Структуры двойных сплавов. Справочник. / Пер. с англ. A.M. Захарова, B.C. Золоторевского, П.К. Новика, Ф.С. Новика.-М.: Металлургия, 1970.-Том 1,-456с.

88. Эллиот Р.П. Структуры двойных сплавов. Справочник. / Пер. с англ. A.M. Захарова, B.C. Золоторевского, П.К. Новика, Ф.С. Новика.-М.: Металлургия, 1970.-Том 1,-474с.

89. Данилин Б.С. В.К. Сырчин. Магнетронные распылительные системы— М.: Радио и связь, 1982.-72 с.

90. Костржицкий А.И., Лебединский О.В. Многокомпонентные вакуумные покрытия.-М.: Машиностроение, 1987.-208 с.

91. Берлин Е.В. Двинин С.А., Сейдман Л.А. Вакуумная технология и оборудование для нанесения тонких пленок.-М.: Техносфера,2007.-176 с.

92. Данилин Б.С. Вакуумное нанесение тонких пленок—М.: Энергия, 1967.-312с.

93. Особенности дефектной микроструктуры в субмикрокристаллах нитрида титана / Тюменцев А.Н., Коротаев А.Д., Пинжин Ю.П. и др. // Изв. вузов. Физика.-1998.-Том 41,-С.З-11.

94. Наноструктурные и нанокомпозитные покрытия / Коротаев А.Д., Мошков В.Ю., Овчинников С.В. и др. // Физическая мезомеханика.-2005.-Том 8,-С.103-106.

95. Адгезионные, фрикционные и деформационные характеристики покрытий Ti-(Ca, Zr)-(C, N, О, Р) для ортопедических и зубных имплантатов / Д.В. Штанский, М.И. Петржик, И.А. Башкова и др. // Физика твердого тела.-2006,-Том 48,-вып. 7,-С.1231-1238.

96. High quality vacuum induction melting of small quantities of NiTi shape memory alloys in graphite crucibles / J. Frenzel, Z. Zhang, K. Neuking, G. Eggeler // Journal of Alloys and Compounds.-2004.-№385-P.214-223.

97. Роль ускоренного атомарного кислорода в формировании СиО пленок методом магнетронного распыления / Э.М. Шер, В.М. Микушкин, С.Е. Сысоев, Б.Т. Мелех // ЖТФ.-2000.-Том 70,-вып. 3,-С.78-81.

98. Влияние природы металлического модификатора на микроструктуру поверхностей контакта фенольный углепластик — сталь / Е.А. Соснов, А.В. Анисимов, И.В. Блышко и др. // Трение и износ.-2008.-Том 29,-№6-С.640-646.

99. Вавилов B.C. Некоторые физические аспекты ионной имплантации. // Успехи физических наук.-1985.-Том 145,-вып. 2,-С.329-346.

100. Бойко В.И., Валяев А.Н., Погребняк А. Д. Модификация металлических материалов импульсными мощными пучками частиц // Успехи физических наук-1999.-Том 169,-№11-С.1243-1271.

101. Ионно-лучевая и ионно-плазменная модификация материалов. Кадыржанов К.К., Комаров Ф.Ф., Погребняк А.Д. и др.-М.: Изд-во МГУ,2005.-640с.

102. Быковский Ю.А., Неволин В.Н., Фоминский В.Ю. Ионная и лазерная имплантация металлических материалов.-М.: Энергоатомиздат,1991.-235с.

103. Модифицирование и легирование поверхности лазерными, ионными и электронными пучками. Под ред. Дж.М. Поута, Г. Фоти, Д.К. Джекобсона.-М.: Машиностроение, 1987.-424с.

104. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Выпуск II. Распыление сплавов и соединений, распыление под действием электронов и нейтронов, рельеф поверхности. Пер. с англ./Под ред. Р. Бериша.-М.: Мир,1986.-488с.

105. Лотков А.И. Наноинженерия поверхности. Формирование неравновесных состояний в поверхностных слоях материалов методами электронно-ионно-плазменных технологий—Новосибирск: Изд-во СО РАН,2008.-276с.

106. Tan L., Crane W.C. Surface characterization of NiTi modified by plasma source ion implantation // Acta Materiala.-2002.-№50-P.4449-4460.

107. О механизмах сглаживания микрорельефа поверхности мишени при облучении интенсивным потоком заряженных частиц / B.C. Красников, А .Я. Лейви, А.Е. Майер, А.П. Яловец // Журнал технической физики.-2007.-Том 77,-вып. 4,-С.41-48.

108. Влияние высокодозной имплантации ионов металлов и газов на физико-механические свойства титановых сплавов / А.Д. Погребняк, Н.К. Ердыбаева, Л.В. Маликов и др. // Вопросы атомной науки и техники, сер. «Вакуум».-2008.-№1(17),-С.81-92.

109. Лифанова Л.Ф. Применение ионного облучения для улучшения антикоррозионных свойств поверхностей // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования.-1997.-№10-С. 121-125.

110. Влияние ионно- и электронно-лучевой модификации поверхности на коррозионные свойства и биосовместимость никелида титана в экспериментах in vivo / Л.Л. Мейснер, И.В. Никонова, А.И. Лотков, и др. // Перспективные материалы.-2008.-№3-С. 15-27.

111. Высокоинтенсивная имплантация ионов алюминия в никель и титан / И.А. Курзина, И.А. Божко, М.П. Калашников и др. // Известия Томского Полит-го Ун-та.-2004.-Том 307,-№>3-С.30-35.

112. Влияние низкоэнергетического ионного облучения на микроструктуру покрытий никелида титана / А.Н. Тюменцев, А.Д. Коротаев, Ю.П. Пинжин и др. // Поверхность. Рентгеновские, сихротронные и нейтронные исследования.-1998.-№10-С.92-100.

113. Структура и трибоитехнические свойства субмикрокристаллического титана, модифицированного ионами азота / A.B. Белый, В.А. Кукаренко, В.И. Копылов, Ю.П. Шаркеев // Трение и износ.-2008.-Том 29,-№6-С.571-577.

114. Биленко Э.Г., Вегера И.И. Влияние скоростной термической обработки с последующим ионно-лучевым азотированием на физико-механические свойства стали 4X7/ Трение и износ.-2008.-Том 29,-№6-С.578-582.

115. Ионная имплантация и лучевая технология. Под ред. Дж.С. Вильямса, Дж.М. Поута.-Киев: Наукова Думка,1988.-360с.

116. Диденко А.Н., Лигачев А.Е., Куракин И.Б. Воздействие пучков заряженных частиц на поверхность металлов и сплавов.-М.: Энергоатомиздат, 1987.-184с.

117. Аброян И.А., Андронов А.Н., Титов А.И. Физические основы электронной и ионной технологии: Учебное пособие для спец. электронной техники вузов.-М.: Высшая школа, 1984.-320с.

118. Влияние высоких доз ионов N"1", Mo++Wf на физико-механические свойства TiNi / А.Д. Погребняк, С.Н. Братушка, JI.B. Маликов и др. // Журнал технической физики.-2009.-Том 79,-вып. 5,С.65-72.

119. Фазовый состав и некоторые свойства сплавов карбонитрид-никелид титана, легированных наноразмерным AI2O3 / А.Н. Ермаков, И.В. Мишарина, И.Г. Григоров и др. // Металлы.-2009.-№1-С.88-92.

120. Тюменцев А.Н., Коротаев А.Д., Бугаев С.П. Закономерности структурно-фазовых превращений в металлических сплавах при высокодозной ионной имплантации // Известия высших учебных заведений, Физика.-1994.-№5-С.59-71.

121. Surface morphology and plastic deformation of the ion-implanted TiNi alloy / L.L. Meisner, V.P. Sivokha, A.I. Lotkov, L.A. Derevyagina // Physica B.-2001.-№307-P.251-257.

122. Effect of the ion implantation on shape memory characteristics of TiNi alloy / L.L. Meisner, V.P. Sivokha, A.I. Lotkov, E.G. Barmina // J. Phys. IV France.-2003.-№l 12-P.663-666.

123. Пластические свойства сплавов TiNi с тонкими поверхностными слоями, модифицированными облучением / Л.Л. Мейснер, В.П. Сивоха, А.И. Лотков и др. // Материаловедение.-2003.-№4.-С.43-47.

124. Лотков А.И., Гришков В.Н., Тимкин В.Н. Закономерности формирования микроструктуры нитридного слоя при ионном азотировании никелида титана // Перспективные материалы.-2007.-спец. выпуск,-С.391-395.

125. Ионная имплантация Электронный ресурс. URL: http://uravia.narod.ru/pii.htm (дата обращения: 04.05.2009).

126. Литовченко Н.А., Гирякова Ю.Л. Особенности морфологии поверхности TiNi, облученного потоками ионов и электронов // Физика и химия наноматериалов I Всероссийская конференция молодых ученых, Томск, 2005.-С.319-321.

127. Влияние предварительного облучения ионами Аг+ на диффузионные процессы в системах Ti/Ni и Ti/Fe / В.В. Ходасевич, И.А. Солодухин, И.И. Приходько, В.В. Углов // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования.-1997.-№6-С.93-97.

128. Фазовые превращения при облучении. Под ред. Нолфи Ф.В.Челябинск: Металлургия, Челябинское отделение, 1989.-312 с.

129. Явление кратерообразования при взаимодействии мощных ионных пучков с поверхностью металлов и сплавов: общая характеристика / В.А. Шулов, Г.Е. Ремнев, Г.Е. Ночовная и др. // Поверхность. Физика, химия, механика.-1994.-№7-С.117-128.

130. Tan L., Crone W.C. Surface characterization of NiTi modified by plasma source ion implantation // Acta Materialia.-2002.-№50-P.4449-4460.

131. Бойко В.И., Валяев А.Н., Погребняк А.Д. Модификация металлических материалов импульсными мощными пучками частиц // Успехи физических наук.-1999.-Том 169,-№11-С.1243-1271.

132. Ионная имплантация и лучевая технология. Под ред. Дж.С. Вильямса, Дж.М. Поута. Киев: Наукова Думка,1988.-360с.

133. Проскуровский Д.И., Ротштейн В.П. Формирование зоны теплового влияния в железе и стали 45 при воздействии низкоэнергетических сильноточных электронных пучков.-Томск: Издание Томского научного центра СО РАН, 1993.-64с.

134. Бойко В.И., Евстигнеев В.В. Введение в физику взаимодействия сильноточных пучков заряженных частиц с веществом.-М.: Энергоатомиздат,1988.-136с.

135. Электронно-лучевая обработка материалов. Алехнович В.Н., Алифанов A.B., Гордиенко А.И., Поболь И.Л.-Минск: Белорус. Наука,2006.-319с.

136. Microstructure of the near-surface layers of austenitic stainless steels irradiated with a low-energy, high-current electron beam / V.P. Rotshtein, Yu.F. Ivanov, D.I. Proskurovsky et al. // Surface and coatings technology.-2004.-№180-181-P.382-386.

137. Электрохимическое поведение стали 12X18H10T, облученной импульсным электронным пучком / Т.С. Баженова, В.И. Итин, Б.А. Коваль и др. // С.466-469.

138. Обработка изделий из титановых сплавов низкоэнергетическими электронными пучками микросекундной длительности / H.A. Ночовная, В.А. Шулов, Д.С. Назаров и др. // Физика и химия обработки материалов.-1998.-№1-С.27-33.

139. Батаева Е.А. Влияние структуры и состава стали на формирование упрочненного слоя при облучении электронами. Наука. Технологии.

140. Инновации // Материалы Всероссийской научной конференции молодых ученых в 7-и частях.-Новосибирск,2006.-Часть 2,-С.86-88.

141. Суханова H.B., Антонов A.P. Влияние пористого никелида титана на баланс биоэлементов в сыворотке крови экспериментальных животных // Фундаментальные исследования.-2007.-№4-С.81

142. Раздорский В.В. Оценка биосовместимости имплантатов из никелида титана в эксперименте на животных // Стоматология.-2008.-№6-С.9-12.

143. Пантелеев В., Егорова О., Клыкова Е. Мир материалов и технологий. Компьютерная микроскопия.-М1.: Техносфера,2005-304с.

144. Егорова О.В. С микроскопом на «Ты». Шаг в XXI век световые микроскопы для биологии и медицины.-М.: Изд-во Репро Центр,2006.-406с.

145. Брандон Д., Каплан У. Мир материалов и технологий. Микроструктура материалов. Методы исследования и контроля.-М.: Техносфера,2006-3 84с.

146. Приборы и методы физического металловедения. Под ред. Ф. Вейнберга.- М.: Мир, 1973.-Вып. 1,-428с.

147. Инструкция по применению Axiovert 200 МАТ/ 200 М МАТ. Инвертированный микроскоп отраженного света. -Издатель Carl Zeiss Световая микроскопия,2002.-77с.

148. Лаборатория металлографии. Панченко Е.В., Скаков Ю.А., Панов К.В. и др.-М.: Государственное научно-техническое изд-во литературы по черной и цветной металлургии, 1957.-696с.

149. Черепин В.Т., Васильев М.А. Методы и приборы для анализа поверхности материалов. Справочник.-Киев: Наукова Думка, 1982.-400с.

150. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. Гоулдстейн Дж., Ньюбери Д., Фиори Ч., Лифшиц Э.-М.: Мир,1984.-Том 1,-348с.

151. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. Гоулдстейн Дж., Ньюбери Д., Эчлин П., Джой Д. и др.-М.: Мир,1984.-Том 2,-348с.

152. Новиков И.И., Строганов Г.Б., Новиков А.И. Металловедение, термообработка и рентгенография.-М.: МИСИС,1994.-480с.159. http://www.propro.ru/graphbook/eskd/eskd/GOST/2 309.htm160. http://science-bsea.narod.ru/2001/dorkomp 2001 /pamfilov.htm

153. Диагностика фазового состава поверхности тонких пленок и границ раздела по Оже-спектрам / В.Г. Бешенков, А.Ф. Вяткин, А.Г. Знаменский, В.А. Марченко // Поверхность. Рентгеновские,синхротронные и нейтронные исследования.-М.,2008.-№1-С.28-37.

154. Григорович В.К. Твердость и микротвердость металлов.-М.: Изд-во Наука, 1976.-230с.

155. Корчевский В.В., Хосен Ри. Рентгенодифрактометрический и акустико-эмиссионный методы исследования пластической деформации сталей.-Владивосток: Дальнаука,2006.-209с.

156. Зимон А.Д. Что такое адгезия.-М.: Наука, 1983.-176с.

157. Басин В.Е. Адгезионная прочность.-М.: Химия, 1981.-208с.

158. Nano-sclerometry measurements of superhard materials and diamond hardness using scanning force microscope with the ultrahard fullerite Сбо tip / V. Blank, M. Popov, N.Lvova et al. // J. Mater. Res.-1997.-V. 12,-№11-P.3109-3113.

159. Сошников А.И., Гоголинский K.B. Влияние кристаллической ориентации кристаллов карбида кремния на образование периодических дефектов при склерометрии // БелСЗМ.-М.,2004.-С.45-46.

160. Траскин В.Ю., Скворцова З.Н. Оценка адгезионной прочности на разрыв и истирание по работе адгезии жидкости к твердому телу // Вестник Моск. Ун-та, сер. 2, химия.-2004.-Том 45,-№6-С.376-381.

161. Определение трещиностойкости хрупких сверхтвердых материалов на наноуровне / А.И. Сошников, А.И. Львова, К.В. Гоголинский, В.Ф. Кулибаба // Нанотехнологии-производству. Третья Межд. Науч.-практ. Конф.-М.,2005.-С.334-340.

162. Дерягин Б.В., Кротова Н.А., Смилга В.П. Адгезия твердых тел.-М.: Наука, 1973 .-280с.

163. Зимон А.Д. Адгезия пленок и покрытий.-М.: Химия, 1977.-352с.

164. Дубравин A.M., Колеков О.Ю., Мышкин Н.К. Анализ акустической эмиссии на микротрибометре возвратно-поступательного типа // Трение и износ.-2004.-Том 25,-№4-С.363-367.

165. Кузнецов Д.М., Смирнов А.Н., Сыроешкин А.В. Акустическая эмиссия при фазовых превращениях в водной среде // Рос. Хим. Ж.-2008.-Том LII,-№l-C.l 14-121.

166. Плотников В.А. Акустическая эмиссия и динамическая релаксация нехимической энергии при мартенситных превращениях // Письма в ЖТФ.-1999.-Том 25,-вып. 13,-С.15-22.

167. Плотников В .А., Коханенко Д.В. Акустическая эмиссия при термоупругих мартенситных превращениях в сплавах в ходе механического нагружения // Известия Алтайского Гос. Ун-та. Журнал теоретических и прикладных исследований.-2004.-№1(31)-С. 111-118.

168. Ботвина JI.P. Разрушение: кинетика, механизмы, общие закономерности.-М: Наука,2008.-334с.

169. Исследование адгезии покрытий, полученных высокоскоростным газоплазменным напылением // В.А. Клименов, Ж.Г. Ковалевская, К.В. Зайцев, А.И. Толмачев // Математика и механика. Физика. Известия Томского Политехнического Ун-та.-2007.-Том 310,-№3-С.57-61.

170. Кузнецова JI.A., Колзунова Л.Г. Влияние микрорельефа поверхности электролитической медной фольги на прочность сцепления с диэлектриком // Вестник ДВО РАН.-2006.-№5-С.28-37.

171. Физические величины: справочник. Бабичев А.П., Бабушкина И.А., Братковский A.M. и др.-М.; Энергоатомиздат, 1991.-1232с.

172. Структура поверхностных слоев и свойства никелида титана с покрытиями из молибдена и тантала / Л.Л. Мейснер, А.И. Лотков, A.A. Нейман и др.// "Материаловедение".-2009.-№12-С.29-40.

173. Структурно-фазовые состояния в поверхностных слоях никелида титана с тонкопленочными покрытиями / М.Г. Дементьева, Л.Л. Мейснер, Ю.П.

174. Здесь и далее фамилию Прозорова Г.В. следует читать Арышева Г.В. (свидетельство о заключении брака 1-ОМ №616163 от 05.03.2010)215

175. Миронов и др. // IV-я Евразийская научно-практическая конференция «Прочность неоднородных структур» -М.,2008.-С.163.

176. Адгезионная прочность наноструктурных тонкопленочных покрытий никелида титана из Мо и Та / Г.В. Прозорова, А.А. Нейман, Л.Л. Мейснер и др. // Открытая школа-конференция стран СНГ «Ультрамелкозернистые и наноструктурные материалы».-Уфа,2008.-С.137-138.

177. Адгезионные свойства тонких покритий из тантала для образцов из никелида титана / Н.Д. Прокопова, Г.В. Прозорова, А.И. Лотков, Л.Л. Мейснер // Третья всероссийская конференция по наноматериалам НАНО-2009 — Екатеринбург,2009.-С.868-869.

178. Формирование и исследование слоистых наноструктуры с высокой биосовместимостью для металлических материалов / Л.Л.Мейснер, А.И. Лотков, A.A. Нейман и др. // Третья всероссийская конференция по наноматериалам НАНО-2009-Екатеринбург,2009.-С.516-517.

179. Адгезионная прочность и физико-химические свойства покрытий из молибдена и тантала для никелида титана / А. И. Лотков, Л. Л. Мейснер, В. П. Сергеев, и др. // Деформация и разрушение материалов.-2009.-№5-С.26-31.

180. Структурно-фазовые состояния в поверхностных слоях никелида титана с покрытиями из молибдена / Л.Л. Мейснер А.И. Лотков, Сергеев В. П. и др. // Деформация и разрушение материалов.-2009.-№6-С.32-36.

181. Адгезионная прочность тонкопленочных покрытий никелида титана из молибдена и тантала, нанесенных методом магнетронного напыления / Г.В. Прозорова, А.И. Лотков, Л.Л. Мейснер Нейман A.A. // Перспективные материалы, спец. Выпуск.-2009.-№7-С.244-250.

182. Сверхэластичность- никелида титана с синтезированными наноразмерными покрытиями из молибдена и тантала / A.A. Нейман, Л.Л. Мейснер, А.И. Лотков и др. // Перспективные материалы.-2009.-№1.-С.51-56.

183. Рентгенодифракционные исследования тонких слоев молибдена на поверхности никелида титана / М.Г. Дементьева, Л.Л. Мейснер А.И. Лотков, Ю.П. Миронов.

184. Прозорова Г.В., Лотков А.И., Мейснер Л.Л. Влияние ионно-лучевыхвоздействий на морфологию, физико-механические и физикохимические свойства образцов никелида титана с покрытиями из тантала //218

185. Материаловедение, технологии и экология в 3-м тысячелетии, материалы IV всероссийской конференции молодых ученых.-Томск,2009.-С.252-256.

186. Ion modification of TiNi alloy with thin tantalum coating: morphology, roughness and adhesive strength / A.I. Lotkov, L.L. Meisner, G.V. Prozorova et al. // < Rare metals.-2009.-V. 28,-P.357-360.

187. Нейман А.А. Закономерности изменения неупругих свойств сплава Ti49>5Ni5o,5 после магнетронного осаждения и ионной модификации покрытий из молибдена и тантала на его поверхности: Автореф. диссертации канд. техн. наук.-Томск,2010.-18с.

188. Characterization of the surface layers alloyed by Silicon, Molybdenum or Tantalum in an TiNi alloy treated by pulsed electron beams / L.L.Meisner, A.I. Lotkov, M.G. Dement"eva et al. // E-MRS 2010.-Strasbourg,2010.-P.27.

189. Lows of change of topographical parameters and adhesive properties of an

190. TiNi alloy with Mo coatings, modified by an electronic beam / A.I. Lotkov, L.L.tii

191. Meysner, G.V. Arysheva, N.D. Artyomova // 10 International conference on modification of materials with particle beams and plasma flows.-Tomsk,2010.-P.451453.