image о компании | image контакты | image реквизиты | image каталоги | image новинки | image продукция | image услуги |
image image
  поиск  
image
image image index page
Группа компаний «Гранат»
+7 (812) 336-90-86 (многоканальный)
E-mail: marketing@granat-e.ru
  
image
image
image
image image Контроль условий труда и аттестация рабочих мест
image image
image image Контроль воздуха рабочей зоны
image image
image image Гидрометеорология и экология
image image
image image Газоанализаторы промышленные
image image
image image Лабораторное оборудование и приборы
image image
image image Промышленные измерительные приборы общего назначения
image image
image image Специализированные приборы отраслевого назначения
image image
image image Метрологическое обеспечение измерений
image image
image image Специальные предложения, распродажи, неликвиды
image image
image
Агентство MARCS исследовало рынок датчиков контроля газовых сред
image
image
Элегаз: свойства, применение, обрудование
image
image
image
image

Si-VD пассивация деталей и инструментов методом плазменного силицирования поверхностей

Si-VD пассивация деталей и инструментов методом плазменного силицирования поверхностей Si-VD пассивация деталей и инструментов методом плазменного силицирования поверхностей

По российской терминологии процесс, связанный с нагревом и выдержкой металлических изделий при высокой температуре в химически активных средах, обеспечивающий диффузионное проникновение насыщаемого элемента и образование модифицированного поверхностного слоя с измененным химическим составом, структурой и физико-механическими свойствами, называется химико-термической обработкой (ХТО). ХТО состоит из трех основных стадий: образование диффундирующего элемента в атомарном состоянии, его адсорбция (хемосорбция) на поверхность металла и диффузия атомов насыщаемого элемента вглубь металла. В условиях повышенных температур и медленных диффузионных процессов при ХТО имеет место незначительное увеличение геометрических размеров деталей. За рубежом процессы ХТО в газовых средах относятся к химическому осаждению покрытий из газовой (паровой) фазы (chemical vapor deposition — CVD). При CVD-процессах также, как и при ХТО, происходит диффузионное проникновение отдельных элементов в подложку или диффузия элементов из подложки в покрытие. К ХТО относится силицирование — процесс высокотемпературного насыщения поверхности кремнием при использовании кремнийсодержащих твердых, жидких или газообразных материалов. Основное назначение процессов силицирования — пассивация и защита от коррозии при воздействии агрессивных сред, повышение жаростойкости, износостойкости, нанесение функциональных покрытий на тугоплавкие металлы (молибден,вольфрам, ниобий, тантал, титан), повышение коррозионной стойкости в морской воде, азотной, серной и соляной кислотах.

В большинстве случаев температура нагрева изделий в процессах газового силицирования составляет более 800°C, для ее уменьшения используется плазменная активация как применяемых кремнийсодержащих газов, так и подложки, например, в тлеющем разряде, высокочастотном разряде, дуговом разряде при финишном плазменном упрочнении.

За рубежом для получения покрытий из кремния применяется CVD-процесс, где в качестве газовой фазы используются соединения кремния с водородом — силаны. В российской практике применение силанов для силицирования впервые было предложено еще в 60-е годы прошлого столетия. Начиная с 1987 года, нанесение кремниевых покрытий с использованием силанов и CVD-процесса получило активное развитие в корпорации Restek Co (США), которая в конце прошлого столетия разработала 4 вида кремнийсодержащих покрытий.

Образуемое прозрачное диффузионное покрытие с повышенной адгезионной прочностью к подложке за счет проникновения кремния вглубь до 50 нм состоит из многослойного (до 10 слоев) гидрогенизированного аморфного кремния (a-Si:H), внешний слой, которого функционализирован углеводородными соединениями, имеющими ковалентную связь с предшествующим слоем. Данное покрытие обеспечивает высокую химическую инертность поверхности по сравнению с аналогами и используется для задач обнаружения с повышенной точностью агрессивных веществ, например, соединений серы, ртути, аммиака и других. При использовании CVD-процесса осаждение покрытий возможно на сложных поверхностях, в том числе с отверстиями малого диаметра.

В 2009 году разработанная корпорацией Restek технология нанесения кремнийсодержащих покрытий для рынков хроматографии была передана вновь организованной корпорации SilcoTek Co (США) с целью более широкого использования данных покрытий в различных областях промышленности. В настоящее время компания SilcoTek является монополистом по услугам нанесения шести кремнийсодержащих покрытий. Все покрытия могут наноситься на стали и сплавы, керамику, стекло, тугоплавкие металлы, сварные швы, паянные высокотемпературными припоями соединения. Покрытия в основном являются прозрачнымии и имеют толщину менее 2 мкм. При этом покрытия такой минимальной толщины, наносимые на элементы хроматографов, обеспечивают стабильные хроматографические измерения. Покрытия имеют радужные цвета за счет дифракционных свойств света и разнотолщинности. Цвет покрытия определяется коэффициентом преломления его материала и исходной шероховатостью подложки. Непрозрачные покрытия Silcosteel®-CR с толщиной более 5 мкм имеют серебристо-серый металлический цвет. Важным свойством наносимых покрытий является возможность их повторного нанесения. Ближайшими аналогами покрытий, разработанных корпорацией SilcoTek, являются покрытия на основе кремния, осаждаемые при использовании технологий химико-термической обработки, в частности методов силицирования. В России процесс нанесения покрытий на основе кремния методом газового силицирования при использовании плазмы атмосферного давления получил название «плазменное силицирование».

Мы на практике успешно применяем многослойное покрытие Si-VD, состоящее из гидрогенизированного аморфного кремния с верхним многослойным покрытием из оксикарбонитрида кремния (a-Si:H-SiOCN). Покрытие предназначено для защиты от коррозии, предотвращения закоксованности поверхностей, уменьшения дегазации в условиях вакуума. При этом оно обладает повышенной износостойкостью, эрозионностойкостью, кавитационностойкостью, абразивостойкостью, что обеспечивает эффективность его применения для резьбовых, уплотнительных соединений и трибологических узлов. Отличия покрытия Si-VD от ближайшего аналога — покрытий корпорации SilcoTek представлены в таблице ниже.

Параметр сравнения Покрытие Si-VD «Гранат-Е» Покрытие корпорации SilcoTek
Метод нанесения Химическое осаждение из паровой фазы c плазменной активацией - PACVD Химическое осаждение из паровой фазы - CVD
Температура изделий в процессе нанесения покрытия менее 200 °С порядка 400 °С
Используемые в процессе нанесения материалы аргон, азот, кремнийуглеродосодержащие органические и неорганические жидкости силан, этилен, кислород
Материал покрытия многослойный гидрогенизированный аморфный кремний с верхним многослойным покрытием из оксикарбонитрида кремния многослойный гидрогенизированный аморфный кремний с верхним покрытием из оксикарбида кремния (покрытие SilcoNert®)
Толщина покрытия до 2 мкм 0,1...0,5 мкм (например, покрытия SilcoNert®)
Кол-во монослоев 50...250 до 10 (покрытие DurSan®)
Коэффициент трения 0,1 0,36 (покрытие DurSan®)
Коэффициент износостойкости, ×10¯¹³ м³Н¯¹м¯¹ 4,6 6,13 (покрытия DurSan® и DurSoxTM)

Покрытие Si-VD используется в системах контроля качества продукции в нефтяной и газовой промышленности (для измерений качества сжиженных углеводородных газов при определении содержания сероводорода, влажности в количествах на уровне единиц или десятых долей ppm или ppb), в элементах хроматографов, для пассивации и повышения коррозионной стойкости различных систем отбора, хранения и переноса проб природного газа. Исключительную важность надежная пассивация обнаруживает при работе с редкими, чистыми и токсичными газами. Необходимость использования таких химически инертных покрытий определяется требованиями ГОСТ 31370–2008 (ISO 10715:1997) «Газ природный (руководство по отбору проб)». При этом в пробоотборниках с химически инертным покрытием Si-VD долговременно сохраняется исходный состав газа, а в элементах хроматографов не изменяются результаты поточного анализа.

Покрытие Si-VD специально разработано для защиты от химически активных материалов (серы и серосодержащих соединений, ртути, аммиака, спиртов, ацетатов, гидридов, соляной, азотной, серной кислот и других), которые способны изменять состав, адсорбироваться или взаимодействовать с поверхностным слоем. Данное покрытие может эффективно использоваться не только для работы с чистыми и агрессивными газами но и для уменьшения образования различных углеродистых отложений (нагара, лака, шлама), связанных с горением топлива, высокотемпературным и окислительным воздействием компонентов масла, а также для минимизации загрязненности газовых сред в вакуумных технологиях при изготовлении полупроводниковых устройств, в процессах ионного травления, атомно-слоевого осаждения, газофазной эпитаксии, озонирования.

Si-VD также может найти применение в авиационной, космической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, биофармацевтической, энергетической (мониторинг выбросов), полупроводниковой отраслях, создании альтернативных источников энергии, в аналитических приборах и др.

Свяжитесь с нами через наш отдел маркетинга (marketing@granat-e.ru), чтобы узнать актуальные цены и сроки поставки данной услуги.

Алексей Стадниченко т. (812) 336-90-86

image
image
новинки
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image

image
обновлены
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image