Патент на изобретение №2249633

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2249633 (13) C1
(51) МПК 7
C23C16/18
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 27.01.2011 – прекратил действие

(21), (22) Заявка: 2003124447/02, 05.08.2003

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

05.08.2003

(45) Опубликовано: 10.04.2005

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
SU 1453950 A1, 30.06.1994. RU 2169793 C1, 27.06.2001. WO 0004206 A1, 27.01.2000. GB 1025613 А, 14.04.1966.

Адрес для переписки:

460352, г.Оренбург, пр-кт Победы, 13, ГОУ ОГУ, патентный отдел

(72) Автор(ы):

Юршев В.И. (RU),
Юршев И.В. (RU),
Богодухов С.И. (RU),
Лисицкий И.И. (RU),
Репях В.С. (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Автономная некоммерческая организация научно-технологический парк Оренбургского государственного университета (АНО НТП “Технопарк ОГУ”) (RU)

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХРОМОКАРБИДНЫХ ПОКРЫТИЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к нанесению покрытий термическим разложением паров металлоорганических соединений. Может быть использовано для получения защитных покрытий на основе хрома на деталях из конструкционных и низколегированных сталей. Предложен способ получения хромокарбидных покрытий. Подложку размещают в реакторе и нагревают до 430-450°С. Испаритель нагревают до 320-340°С. Проводят осаждение покрытия разложением металлоорганического соединения “Бархос” в потоке инертного газа при скорости потока 0,010-0,013 л/мин. Давление в реакторе составляет 1,33×102 Па. Техническим результатом является повышение адгезии. 1 табл.

Изобретение относится к способам нанесения покрытий термическим разложением паров металлоорганических соединений (МОС) на нагретых поверхностях и может быть использовано для получения защитных покрытий на основе хрома на деталях из конструкционных, низколегированных сталей, что делает возможным их работу в агрессивных средах.

Наиболее близким решением является способ нанесения покрытий на основе хрома, включающий размещения подложки в реакторе, нагрев подложки и осаждение покрытия путем разложения металлоорганического соединения “Бархос” в потоке инертного газа (а. с. СССР SU 1453950 А1, опубликованное 30.06.1994)

Недостатком способа является невозможность получения покрытий с высокой адгезией на различных материалах с толщиной покрытия от 0,15 до 7 мкм без добавления в исходное МОС других химических соединений.

Техническим результатом является получение покрытий с требуемыми свойствами в потоке инертного газа без добавления химических соединений.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения хромокарбидных покрытий, включающем размещение подложки в реакторе, ее нагрев и осаждение покрытия путем разложения металлоорганического соединения “Бархос” в потоке инертного газа, осуществляют нагрев подложки до температуры 430-450°С и испарителя до температуры 320-340°С, устанавливают скорость потока инертного газа 0,010-0,013 л/мин, а процесс проводят при давлении в реакторе 1,33×102 Па.

Способ осуществляется следующим образом.

Подготовленную подложку помещают в реактор и герметично закрывают. Реактор продувают аргоном для исключения кислорода воздуха из объема реактора, присутствие которого окисляет подложку. При достижении температуры нагрева подложки 430-450°С и испарителя 320-340°С устанавливают скорость подачи газа от 0,010 до 0,013 л/мин и подают определенное количество МОС “Бархос” в испаритель, при этом давление в реакторе составляет 1,33×102 Па.

Покрытие, полученное предлагаемым способом, характеризуется горизонтально-слоистой структурой, высокой адгезии и требует меньших затрат на проведение процесса осаждения.

Повышение температуры нагрева подложки выше 450°С приводит к тому, что в структуре покрытия возрастают внутренние напряжения, приводящие к возможности отслаивания покрытия.

Уменьшение температуры нагрева подложки ниже 430°С приводит к образованию однородных осадков с большей шероховатостью, снижающих износостойкость покрытия.

Увеличение скорости подачи инертного газа приводит к образованию на поверхности подложки пироуглерода, ухудшающего полученное покрытие. Объясняется это тем, что пары МОС “Бархос” не успевают прореагировать в области температурного поля подложки и поступают дальше в объем реактора, где и происходит их разложение.

Уменьшение скорости подачи газа менее 0,010 л/мин с образованием пироуглерода на поверхности подложки объясняется тем, что прореагировавшие продукты реакции не успевают удаляться из температурного поля подложки и оседают на поверхности.

Повышение температуры испарителя выше 340°С приводит к начальному разложению МОС “Бархос” в зоне испарителя с образованием твердой фазы.

Уменьшение температуры испарителя ниже 320°С приводит к увеличению времени процесса осаждения.

Результаты реализации предложенного способа получения хромокарбидных покрытий приведены в таблице 1.

Таблица 1
Свойства полученных покрытий
Способ Температура испарителя, °С Скорость подачи газа,
л/мин
Давление в системе при осаждении,
Па
Толщина покрытия, мкм Микротвердость покрытия, МПа Адгезионная прочность покрытия, МПа Микроструктура покрытия Примечание
Предлагаемый 220-240 0,010 1,33*102 15 15000 60 Однородная На поверхности налет пироуглерода
320-340 0,013 1,33*102 10 9800 50 Слоистая
320-340 0,015 1,33*102 2-3 9000 45 Слоистая На поверхности слой пироуглерода
Прототип 200 1,33*10-2 30 16000 75 Слоистая

Формула изобретения

Способ получения хромокарбидных покрытий, включающий размещение подложки в реакторе, ее нагрев и осаждение покрытия путем разложения металлоорганического соединения “Бархос” в потоке инертного газа, отличающийся тем, что осуществляют нагрев подложки до температуры 430-450°С и испарителя до температуры 320-340°С, устанавливают скорость потока инертного газа 0,010-0,013 л/мин, а процесс проводят при давлении в реакторе 1,33·10 Па.


MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 06.08.2005

Извещение опубликовано: 27.01.2007 БИ: 03/2007


Categories: BD_2249000-2249999