Эффекты микроструктуры углеродных материалов при ионно-лучевой модификации поверхности

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Экспериментально изучено воздействие высокодозного (>1018 см–2) облучения ионами гелия и аргона с энергией 30 кэВ на структуру и морфологию поверхности углеродных материалов с существенно различной микроструктурой: высокоориентированного пиролитического графита, стеклоуглерода, углеродных волокон из ПАН и вискозы.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. Н. Андрианова

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова”; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)”

Email: ov.mikhail@gmail.com

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова”, Научно-исследовательски институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына

Россия, Москва; Москва

А. М. Борисов

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова”; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)”; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Московский государственный технологический университет «СТАНКИН»”

Email: ov.mikhail@gmail.com

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова”, Научно-исследовательски институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына

Россия, Москва; Москва; Москва

Е. А. Воробьева

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова”

Email: ov.mikhail@gmail.com

Научно-исследовательски институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына

Россия, Москва

М. А. Овчинников

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова”

Автор, ответственный за переписку.
Email: ov.mikhail@gmail.com

Научно-исследовательски институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына

Россия, Москва

В. В. Слепцов

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)”

Email: ov.mikhail@gmail.com
Россия, Москва

Р. А. Цырков

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)”

Email: ov.mikhail@gmail.com
Россия, Москва

Список литературы

  1. Pierson H.O. Handbook of carbon, graphite, diamond and fullerenes. N.J.: Noyes Publ., 1993. 419 p.
  2. Virgil’ev Yu.S., Kalyagina I.P. // Inorg. Mater. 2004. V. 40. Art. No. S33.
  3. Buckley J.D., Edie D.D. Carbon-carbon materials and composites. N.J.: Noyes Publications, 1993. 281 p.
  4. Balat-Pichelin M., Eck J., Sans J.-L., Gle´nat H. // J. Mater. Eng. Perf. 2021. V. 30. P. 8117.
  5. Burchell T.D. // MRS Bulletin. 1997. V. 22. No. 4. P. 29.
  6. Liu D., Cherns D., Johns S. et al. // Carbon. 2021. V. 173. P. 215.
  7. Bacon D.J., Rao A.S. // J. Nucl. Mater. 1980. V. 91. P. 178.
  8. Puntakov N.A., Begrambekov L.B., Grunin A.V. et al. // J. Phys. Conf. Ser. 2019. V. 1396. Art. No. 012035.
  9. Беграмбеков Л.Б., Вергазов С.В., Захаров А.М., Тельковский В.Г. // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1994. Т. 58. № 4. С. 187.
  10. Andrianova N.N., Borisov A.M., Mashkova E.S. et al. // Vacuum. 2021. V. 188. Art. No. 110177.
  11. Андрианова Н.Н., Борисов А.М., Казаков В.А. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2020. Т. 84. № 6. С. 857.; Andrianova N.N., Borisov A.M., Kazakov V.A. et.al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2020. V. 84. No. 6. P. 707.
  12. Niwase K. // Phys. Rev. B. 1997. V. 52. P. 15785.
  13. https://ssrn.com/abstract=4165825.
  14. Andrianova N.N., Borisov A.M., Makunin A.V. et al. // J. Phys. Conf. Ser. 2020. V. 1713. Art. No. 012005.
  15. Андрианова Н.Н., Борисов А.М., Метель А.С. и др. // Поверхность. Рентген. синхротр. и нейтрон. исслед. 2023. № 11. С. 3; Andrianova N.N., Borisov A.M., Metel A.S. et al. // J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech. 2023. V. 17. No. 6. P. 1181.
  16. Mashkova E.S., Molchanov V.A. Medium-energy ion reflection from solids. Amsterdam, 1985. 444 p.
  17. Was G.S., Jiao Z., Getto E. et al. // Scripta Mater. 2014. V. 88. P. 33.
  18. Вас Г.С. Основы радиационного материаловедения. Металлы и сплавы. М.: Техносфера, 2014. 992 с.
  19. Ferrari A.C., Robertson J. // Phys. Rev. B. 2000. V. 61. No. 20. Art. No. 14095.
  20. Pimenta M.A., Dresselhaus G., Dresselhaus M.S. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2007. V. 9. No. 11. P. 1276.
  21. Hbiriq Y., Ammar M.R., Fantini C. et al. // Phys. Rev. B. 2023. V. 107. No. 13. Art. No. 134305
  22. Niwase K. // Int. J. Spectrosc. 2012. V. 2012. Art. No. 197609.
  23. Андрианова Н.Н., Аникин В.А. Борисов А.М. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2018. Т. 82. № 2. С. 140; Andrianova N.N., Anikin V.A., Borisov A.M. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2018. V. 82. No. 2. P. 122.
  24. Гусева М.И., Мартыненко Ю.В. // УФН. 1981. Т. 135. № 11. С. 671; Guseva M.I., Martynenko Yu.V. // Phys. Usp. 1981. V. 24. No. 11. P. 996.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. РЭМ изображения ионно-индуцированной морфологии после облучения ионами гелия (а, б, в, г) и аргона (д, е, ж, з) с энергией 30 кэВ ВОПГ УПВ-1Т (а, д), углеродных волокон ВМН-4 (б, е), углеродной ткани ТГН-2МК (в, ж) и стеклоуглерода СУ-2500 (г, з). Флюенс облучения для ВОПГ и стеклоуглерода составлял 1018 см–2, для углеродных волокон >3⋅1018 см–2. Температура облучения выше 200°C.

Скачать (456KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Спектры КРС углеродных материалов до (а) и после (б) высокодозного облучения ионами гелия и аргона с энергией 30 кэВ.

Скачать (308KB)
Метаданные
4. Рис. 3. РЭМ изображения морфологии поверхности ВОПГ после облучения ионами гелия с энергией 30 кэВ при комнатной (а) и при температуре 400°C (б, в). Флюенс 1⋅1018 см–2.

Скачать (247KB)
Метаданные
5. Рис. 4. РЭМ-изображения поверхности углеродных волокон из ПАН после облучения ионами аргона с энергией 15 кэВ (а) и ионами гелия с энергией 30 кэВ (б) при комнатной температуре и флюенсом 3⋅1018 см–2. РЭМ-изображения наноразмерных стеночных структур при облучении ВОПГ (в) и стеклоуглерода СУ-2500 (г) ионами аргона с энергией 30 кэВ при температурах 400 и 500°C, соответственно. Флюенс облучения 1⋅1018 см–2.

Скачать (276KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024