Ученые ИФПМ СО РАН добились повышения эрозионной стойкости поверхности кварцевых стекол

Сотрудниками лаборатории материаловедения покрытий и нанотехнологий исследованы тонкопленочные керамические структуры на основе Al-Si-Re-O (3,5 мкм), нанесенные методом импульсного реактивного магнетронного распыления мишени из сплава Al1-x-ySixRey на пластины кварцевого стекла, с целью защиты от эрозионного воздействия потоков высокоскоростных твердых микрочастиц в космических условиях. Методами РСА и ПЭМ установлено, что полученное покрытие находится в аморфном состоянии, микротвердость в пределах погрешности не отличается по величине от кварцевой подложки, модуль упругости выше, чем у кварца на 55%. Стекла с покрытием остаются прозрачными в видимой области спектра (Т ≥77%), и значительно снижают светопропускание в ультрафиолетовой области (Т ≤24%). Сравнительные испытания двух партий кварцевых пластин с покрытием и без покрытий, размещенных в вакуумной камере, показали, что при одном и том же выстреле двухступенчатой легкогазовой пушки, разгоняющей поток микрочастиц железа до скоростей 5-8 км/с, на поверхности стекол с покрытием от ударов образуется меньшее на ~20% количество кратеров, чем на пластинах без покрытия. Полученные данные свидетельствуют о повышении эрозионной стойкости поверхности кварцевых стекол при нанесении тонкой керамической пленки на основе Al-Si-Re-O.

Исследование выполнено в рамках проекта государственного задания ИФПМ СО РАН (FWRW-2021-0003).

Результаты исследования опубликованы в журнале «Russian Physics Journal» (Q3).
R. B. Tursunkhanova, V. P. Sergeev, M. P. Kalashnikov, O. V. Sergeev, A. V. Voronov, V. V. Stuzhuk. Studying the Structural Phase Composition and Optical and Mechanical Properties of Al-Si-Re-O Coatings Deposited on Quartz Glass // Russian Physics Journal. Vol. 67 (4) (2024) 427-433.
https://doi.org/10.1007/s11182-024-03140-1
https://link.springer.com/journal/11182