Изменение физико-химических свойств поверхностей при нанесении внутренних покрытий

Создание на поверхности какого-либо объекта покрытия практически всегда изменяет его физико-химические свойства в нужном направлении или позволяет восстановить ранее утраченные им в процессе эксплуатации свойства. При этом, как правило, свойства материала поверхностного слоя существенно отличаются от свойств исходной поверхности. В подавляющем большинстве меняется химический и фазовый состав вновь созданной поверхности, в результате получают изделия с требуемыми эксплуатационными характеристиками, например высокой коррозионной стойкостью, жаростойкостью, износостойкостью и многими другими показателями.

При создании внутренних покрытий (модификации) изменение размеров и массы изделия незначительны. Граница между модифицированной поверхностью и основным материалом трудноразличима. Создание внешних или комбинированных покрытий вызывает увеличение размеров изделия на толщину покрытия. Масса изделия так же увеличивается.

Внутренние покрытия создаются различными способами воздействия на поверхность исходного материала (модифицирование исходных поверхностей), например: механические, термические, термодиффузионные и высокоэнергетические с проникающими потоками частиц и излучений. При этом в поверхностном слое происходят процессы, приводящие к структурному изменению исходного материала на глубину от нанометров до десятых долей миллиметра и более. В зависимости от метода воздействия протекают следующие процессы:

– изменение зёренного строения материала;

– искажение кристаллической решетки, изменение ее параметров и типа;

– разрушение кристаллической решетки (аморфизация);

– изменение химического состава и синтезирование новых фаз.

Внешние покрытия

Практическое значение внешних покрытий очень велико. Нанесение внешних покрытий позволяет не только решать задачи по изменению физико-химических свойств исходных поверхностей, но также восстанавливать их после эксплуатации. Внешние покрытия часто выполняют роль конструкционного элемента, например покрытия – пленки при производстве интегральных схем. К настоящему времени разработано большое количество методов нанесения покрытий различного назначения из многих неорганических и органических материалов.