Зубков А.И., Ильинский А.И., Зозуля Э.В., Зеленская Г.И., Афанасьева А.А

ВЛИЯНИЕ СОСТАВА И УСЛОВИЙ ОСАЖДЕНИЯ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ВАКУУМНЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ МЕДИ

Национальный технический университет «Харьковский политехнический инсти- тут», г. Харьков, Украина

[email protected]

В приборостроении была и остается актуальной проблема повышения проч- ности и стабильности изделий для высоко-мощной, -частотной электроники и электротехники. Это приводит к поиску новых, высокопрочных проводниковых композиционных материалов, удовлетворяющим жестким требованиям к физиче- ским свойствам и их стабильности, экологичности и экономичности.

Одним из способов получения таких композитов в виде фольг и покрытий яв- ляется их осаждение из паровой фазы в вакууме [1]. Известно, что структура ком- позитов, и следовательно свойства, зависят от технологических условий: темпера- туры осаждения, скорости конденсации, энергии активации поверхностной диффу- зии и т.д. Важным фактором, приводящим к существенному диспергированию структуры композитов, является введение в паровую фазу основного компонента паров тугоплавких соединений или металлов, нерастворимых в равновесных усло- виях в металле-основе. При осаждении в вакууме таких паровых смесей можно по- лучать материалы с широким спектром структурных состояний. Примером таких объектов являются бинарные системы типа металл-окисел (Cu–SiO2, Cu–Al2O3) и металл–металл (Cu–Mo) с нерастворимыми в равновесных условиях компонента- ми.

В работе проведено сравнительное изучение структуры и свойств этих мате- риалов. Исследуемые образцы представляли собой фольги толщиной 10–50 мкм. Использовались методы просвечивающей электронной микроскопии высокого раз- решения, рентгеновской дифракции, резистометрии и активного растяжения. Пока- зано, что при конденсации паров компонентов, составляющих конденсат, форми- руются как типично композиционные структуры (Cu–SiO2, Cu–Al2O3), так и пере- сыщенные растворы Mo в кристаллической решетке меди с соответствующими вы- сокодисперсными включениями. Отмечена полидисперсность частиц. Исследовано влияние состава и содержания второго компонента, температуры подложки и ско- рости осаждения матричного металла – меди на структуру и прочностные свойства конденсатов указанных систем.

Установлено, что при одинаковой технологии получения влияние состава на дисперсность зеренной структуры матрицы и частиц второй фазы имеет сущест- венно различный характер. Так в системе металл-металл происходит более эффек- тивное диспергирование зеренной структуры. Минимальный размер зерна медной матрицы и частиц упрочняющей фазы (мене 0,5 мкм и 5 нм соответственно). Со- вместный вклад зернограничного, твердорастворного и дисперсного упрочнения обусловливает высокие прочностные свойства композитов металл-металл. Систе- мы металл-окисел уступая незначительно по прочности обладают более высокой электропроводностью и стабильностью структуры.

1. Палатник Л.С., Фукс М.Я., Косевич В.М. Механизм образования и субструктура кон- денсированных пленок. – М.: Наука, 1972. – 310 с.

Дата добавления: 2017-01-14