пучка іонів досягає 1 ... 2 см. У процесі обробки деталь нагрівають до 600 0С. Нагрівання може бути здійснений за допомогою резистивних елементів або ж виробляється в процесі обробки під дією пучка іонів. Рекомендовано оптимальна доза обробки складає D ~ 1017 іон/см2. br/>
1.3 Структура і властивості імплантованих шарів
Поверхневі шари, оброблені методом іонної імплантації, характеризуються, насамперед, високою дефектністю. При взаємодії іонів з атомами мішені відбувається зміщення останніх, і утворюються межузельние атоми і вакансії. Якщо потужність іонного потоку і енергія високі, то спостерігається виникнення вакансійних кластерів, тобто скупчень дефектів. При цьому профіль розподілу дефектів по товщині схожий з профілем розподілу по товщині імплантованих атомів, тобто максимум дефектів утворюється на деякій відстані від поверхні і при збільшенні енергії іонів цей максимум зміщується в глиб матеріалу. Зазначимо, однак, що максимум дефектів знаходиться ближче до поверхні в порівнянні з положенням максимуму імплантованих іонів.
При високих значеннях щільності дефектів у поверхневих шарах можуть утворюватися аморфні області, в яких щільність дефектів настільки велика, що порушується далекий порядок. Дефекти можуть викликати скупчення атомів легуючих елементів, і в результаті спостерігається утворення фаз впровадження. При іонної обробці сплавів на кордоні дефектної області протікають процеси сегрегації, що призводять до його розшарування. При імплантації іонів гелію або аргону в металеві поверхні може відбуватися блістерінг, що приводить до руйнування поверхневих шарів. p> аморфізацію поверхневого шару, його легування дозволяють реалізувати унікальне поєднання фізико-механічних властивостей, зокрема високої твердості і пластичності одночасно. Після іонної імплантації дуже значно зростає корозійна стійкість сталі. Під дією іонної імплантації можливі істотні зміни в кристалічній решітці матеріалу мішені, в ряді випадків в поверхневих шарах відбуваються поліморфні перетворення.
При розгляді особливостей іонної імплантації виділяють три енергетичних діапазону іонів:
- діапазон низьких енергій, Е В»100 ... 1000 еВ;
- діапазон середніх енергій, 104 <Е <106 еВ;
- діапазон високих енергій, Е> 106 еВ.
Найбільш перспективне застосування іонної імплантації середніх енергій. Високоенергетична імплантація вимагає застосування дорогого устаткування і, як правило, економічно невигідна. Низькоенергетичним імплантація може бути використана при обробці машинобудівних матеріалів тільки в поєднанні з високотемпературним відпалом. Відпал проводиться у вакуумі з метою інтенсифікації дифузійних процесів. p> На практиці отримали поширення такі різновиди іонної імплантації.
1) Іонна імплантація атомами віддачі. У цьому випадку на поверхню оброблюваної деталі, як правило, методом випаровування у вакуумі наноситься тонке покриття з легуючого елемента. При обробці покриття пер...
