4.2. Дифракционные и интерференционные покрытия

Это отдельная широко развитая область техники производящего различного рода светофильтры, функциональную и компьютерную оптику, рентгеновские зеркала и целый ряд других оптических элементов. Эта отрасль техники достаточна эффективна и полно отражена в публикациях [18, 19].

4.3. Антиотражающие покрытия. Радиационностойкие и просветляющие покрытия

Наиболее широко на рынке сегодня представлены защитные экраны для дисплеев компьютеров и ряда других изделий. Цель таких экранов защитить человека от различного рода излучений и уменьшить нагрузку на зрение [16, 20,21].

Эта отрасль техники быстро развивается и порождает потребность в новых материалах и технических решениях. В последнее время большой интерес вызывают алмазоподобные пленки, которые позволяют решать новые задачи [23,24].

Просветление элементов ИК-оптики осуществляется алмазоподобной углеродной пленкой. (Толщина 1 - 1,5 мкм).

Для получения антиотражающих покрытий на стекле создана четырехслойная углеродная структура, где используются углеродные слои со следующими параметрами (для l=500 нм).

1. k=0,01 n=1,48

2. k=0,05 n=2,38

Управление оптическими свойствами осуществляется изменением состава рабочей газовой смеси, из которой формируется углеродная пленка (рис.8).

Рис. 8. Спектральная кривая поглощения многослойной структуры a-С:Н.

5. Трение и износ

Износостойкость трущихся поверхностей можно увеличить двумя путями:

1. Снижением коэффициента трения;

2. Увеличением твердости трущихся поверхностей.

Известно, что "врожденными" антифрикционными свойствами обладают материалы со слоистой структурой [10 - 13]. Например:

- MoS₂,WS_2;

- Графит (С);

- BN-гексагональная модификация;

- Фторопласты и другие.

Вещества, обладающие "врожденной" высокой твердостью имеют высокую хрупкость и вследствие этого, а также сложностей в получении компактных материалов и их обработки, для изготовления деталей и инструментов применяются ограниченно.

Например: 1. Алмаз - С

2. BN - кубическая модификация

3. AlN и др.

Хрупкость этих материалов также определяется их структурой, которая, как правило, имеет строго определенные геометрические и энергетические характеристики, что исключает свойства пластичности системы [13-15].

Рис. 9. Слоистая структура графита Рис. 10. Каркасная структура алмаза.

Удовлетворить противоречивые требования к поверхностным характеристикам (высокая износостойкость и твердость, низкое трение и адгезионная активность) и объемным свойствам (высокая прочность и ударная вязкость) можно путем создания композиций с полным послойным расположением материалов, выполняющих различные функции.

Рис. 11. Слоистая структура поверхности.

Экспериментальные результаты, полученные на сегодняшний день подтверждают высказанные теоретические соображения.

Проф. Ю. Панфиловым проведено комплексное исследование материалов на основе твердосмазывающих покрытий (ТСП). Было показано, что коэффициент трения дисульфида MоS₂, нанесенного ионно-плазменными методами (ИПМ) имеет минимальное значение.

Таблица 2.

Сравнительная таблица по коэффициентам трения

для различных ТСП на стали 12Х18Н10Т.

№ п/п	Тип ТСП	Вид трения	Коэффициент трения, f
1.	Ротационное нанесение MoS2	скольжение и качение	0,1
2.	ВНИИ-НП213, 230 и т. д.	скольжение	0,05
3.	Димолит-1, 4*	скольжение	0,03
4.	Вакуумное нанесение MoS2	скольжение и качение	0,02-0,002
5.	TiN, TiC, MfN, MoN, Cr3Si4	скольжение и качение	0,2

*-Димолит-1: Mo c MoS₂

-Димолит-4: 12Х18Н10Т с MoS₂

Толщина покрытия составляет 1 - 2 мкм, тогда как для смазки "димолит"- несколько десятков мкм. Малая толщина смазки позволяет проектировать прецизионные механизмы с прогнозируемым временем наработки на отказ.