Новая технология, созданная ЗАО "Компомаш-ТЭК", может быть использована для измерения толщины сверхтонких (мономолекулярных) покрытий, полученных плазменным напылением, микродуговой или химико-термической обработкой.

Известные способы измерения толщины покрытия изделий ультразвуком до сих пор обладали невысокой точностью определения толщины покрытия и ограниченным интервалом измерений, обусловленными необходимостью весьма точного подбора звукопроводящего слоя с жестко заданной величиной волнового сопротивления. В итоге, точность измерения покрытия падала с уменьшением толщины последнего.

Постоянно растущие требования к точности нанесения покрытий вынуждают исследователей искать пути более точного определения толщины сверхтонких покрытий. В области нанотехнологий эти требования особенно значимы и востребованы.

Успеха в этом направлении удалось добиться исследователям ЗАО "Компомаш-ТЭК". Их технология, которая также основана на ультразвуковом методе, обеспечивает определения толщины тонких и сверхтонких (мономолекулярных) покрытий, а также снижение трудоемкости проведения измерительных работ.

Сущность их технологии состоит в том, что в детали, толщину покрытия которой нужно измерить, возбуждают ультразвуковые колебания, затем принимают отраженные колебания, а их значения сравнивают со значениями эталонного образца. Нововведением, позволившим повысить точность, явилось то, что возбуждение и прием колебаний осуществляют несколько раз, причем каждое возбуждение и прием колебаний проводят при температуре детали, отличной от ее температуры при других возбуждениях и приемах колебаний. После чего определяют коэффициент затухания колебаний и внутреннее трение в детали после каждого возбуждения колебаний, а о толщине покрытия судят по отношению площадей спектров внутреннего трения детали и эталонного образца.

Использование коэффициента затухания колебаний в деталях, определение на его основе внутреннего трения деталей с покрытием и в эталонных образцах, а также сравнение их площадей спектров внутреннего трения, полученных при разных температурах, позволяет получить более полную и более точную информацию о толщине покрытия детали, так как оценка толщины покрытия производится по температурной зависимости внутреннего трения (в интервале температур), которая характеризуется значимыми изменениями амплитудных значений этой величины и фона внутреннего трения.

Технологию тестировали на определении толщины многослойных мономолекулярных покрытий, нанесенных на плоские образцы молибдена. Измерение коэффициента затухания колебаний (тангенса угла механических потерь) производили на серийно выпускаемой установке типа "крутильный маятник" в диапазоне температур 20-400°C с шагом измерений по температуре 5°С. По результатам измерений на деталях и эталонных образцах (деталях без покрытий) устанавливали температурные зависимости внутреннего трения, определяли площадь спектров внутреннего трения и определяли толщину покрытия.

Контрольный анализ показал, что точность определения толщины покрытия по новой технологии была не хуже 10% от толщины покрытия.

Преимущество новой технологии еще и в том, что она обеспечивает возможность определения толщины сверхтонких покрытий на стандартном оборудовании, с достаточной для практики точностью, с невысокими трудозатратами и с возможностью автоматизации процесса определения толщины покрытия.

Информация для контакта:

127018, Москва, 3-й пр-д Марьиной Рощи, 40, ГП "НПО "ТЕХНОМАШ", отд.803, А.В.Корнилову

Телефон: (095) 720-5370, Телефакс: (095) 720-5371, E-mail: info@compomash.ccs.ru