Ерёмин Сергей Александрович Аддитивное формирование изделий из алмазных порошков методом СВЧ плазмохимического осаждения из газовой фазы

Краткое описание

Ерёмин Сергей Александрович Аддитивное формирование изделий из алмазных порошков методом СВЧ плазмохимического осаждения из газовой фазы

ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

кандидат наук Ерёмин Сергей Александрович

ВВЕДЕНИЕ

1 Аналитический обзор литературы

1.1 Алмаз и ограниченность его применения

1.2 Технология аддитивного формирования

1.3 Алмазный порошок и методы его получения

1.4 Осаждение алмаза из газовой фазы

1.5 Способы обработки алмаза

1.5.1 Применение поддерживающих конструкций

1.6 Области применения алмазных пленок

1.7 Гибридные углеродные структуры

1.8 Заключение по литературному обзору и задачи исследования

2 Материалы и оборудование

2.1 Схема установки ASTEX

2.2 Ход работы на установке для осаждения алмаза из газовой фазы

2.3 Алмазные порошки

2.4 Сканирующая электронная микроскопия

2.4.1 Приставка элементного анализа Aztec

2.5 Рамановская спектроскопия

2.6 Определение теплопроводности алмазных образцов

2.6.1 Определение теплопроводности алмазных образцов методом лазерной вспышки

2.6.2 Определение теплопроводности алмазных образцов методом интегрального преобразования уравнения Фурье

2.7 Лазеры для резки алмазных образцов

2.7.1 Волоконный лазер

2.7.2 Лазер на парах меди для резки алмаза

2.8 Определение плотности методом гидростатическое взвешивание

2.9 Метод ЭПР

2.9.1 Устройство и принцип работы ЭПР-спектрометра

2.10 Фазовый анализ

2.11 Методика определения пористости

2.12 Методика определения размера ОКР

3 Основы процесса аддитивного формирования алмазных изделий осаждением из газовой

фазы

3.1 Идея аддитивного формирования алмазных изделий

2

3.2 Прототип алмазного 3Б принтера

3.3 Расчет эффективной глубины проникновения реакции осаждения алмаза из газовой фазы

4 Исследование процесса осаждения алмаза из газовой фазы в насыпки алмазных порошков

4.1 Изучение влияния направления подачи газа на рост алмаза на поверхности затравочных кристаллов

4.2 Эксперименты по определению глубины проникновения осаждения алмазной пленки из газовой фазы

4.3 Рост алмаза из газовой фазы в условиях принудительной прокачки газа

4.3.1 Особенности конструкции установки для роста алмаза из газовой фазы

4.3.2 Влияние размера порошка на рост алмаза из газовой фазы в условиях прокачки газа

4.3.3 Определение глубины проникновения роста алмаз из газовой фазы в условия принудительной прокачки газа

4.4 Осаждение алмаза из газовой фазы в условиях отсутствия контакта с воодохлаждаемым столом

4.5 Обобщенная схема процесса аддитивного формирования алмазных изделий из газовой фазы

5 Взаимосвязь между мощностью СВЧ плазменного разряда и типом аллотропной модификации углерода

5.1 Рост аллотропных модификаций углерода в высокоэнергетической зоне СВЧ плазменного разряда

5.2 Высокоэнергетическая гибридная углеродная структура

5.3 Определение термодинамических условий формирования гибридной углеродной структуры

5.4 Экспериментальное определение условий образования гибридной углеродной структуры

5.5 Атомное строение высокоэнергетической гибридной углеродной структуры

5.6 Зависимость расстояние от плазменного разряда и типа образующейся модификации углерода

6 Формирование алмазных изделий заданной формы

6.1 Способ формирования изделий заданной формы

6.2 Влияние поддерживающих конструкций на термодинамическое равновесие в системе С-Н-О

3

6.3 Формирование изделий из алмазных порошков заданной формы

6.3.1 Сфероидизация модельного порошка на гибридном плазматроне

6.3.2 Сфероидизация оксида алюминия

6.3.3 Сфероидизация оксида кремния

6.3.4 Эксперимент по осаждению алмаза из газовой фазы на различные оксидные порошки

6.4 Термохимическая шлифовка алмаза

7 Исследование экспериментальных алмазных образцов полученных по аддитивному методу

7.1 Получение экспериментальных алмазных образцов послойным формированием

7.2 Исследование структуры экспериментальных алмазных образцов

7.3 Фазовый анализ алмазных образцов

7.4 Исследование плотности алмазных образцов

7.5 Измерение температуропроводности методом лазерной вспышки

7.6 Определение теплопроводности алмазных образцов методом интегрального преобразования уравнения Фурье

7.7 Изучение структуры образцов методом ЭПР

7.8 Изготовление алмазного варистора

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. АКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ АЛМАЗНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ОБРАЗЦОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНСТРУКЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ

УСЛОВИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ В. ПАТЕНТЫ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ