ИСТИНА

Поверхность определяет практически важные физико-химические и механические свойства материалов: коррозионную стойкость, катализ, адсорбцию, электрические свойства, жаропрочность, механическую прочность и др. Рядом полезных функциональных свойств обладают наноразмерные углеродные, графитно-карбидные слои и пленки на металлических поверхностях. Перспективными методами их создания являются методы ионно-лучевой, ионно-плазменной, лазерной обработки и магнетронного напыления. В данной работе исследованы градиентные по составу и структуре тонкие (30-40 нм) углеродные покрытия на поверхности армко-железа, полученные комбинированным методом магнетронного напыления с последующим перемешиванием потоком высокоэнергетичных ионов аргона. На основании РФЭС и EELFS данных можно утверждать, что при магнетронном напылении формируется углеродное покрытие переменного состава и структуры. Поверхностные слои представляют собой структуру разупорядоченного углерода, а в переходной зоне возможно образование нестехиометрических карбидов железа. Последующая ионная бомбардировка приводит к еще большему разупорядочению углеродного слоя вплоть до аморфизации, при этом на границе раздела нестехиометрические карбиды железа становятся основной составляющей. По данным спектроскопии комбинационного рассеяния, при магнетронном напылении изначально формируется пленка со структурой разупорядоченного углерода с sp2 гибридизацией. При последующей ионной бомбардировке степень разупорядочения возрастает. Особенности спектров КР в области Т-полосы (1100 см-1) позволяют утверждать об аморфизации углеродного слоя. Методом РСА выявлено образование структурных неоднородностей и образование структуры цементита в переходной области «пленка-металл». Рефлексы структуры графита на дифрактограммах не обнаружены. Твердость тонких (~70 нм) поверхностных слоев армко-железа с углеродным покрытием до и после облучения превышает соответствующее значение для исходного образца армко-железа на 30%.