Рассмотрены два основных направления ионной имплантации: как метода исследований и как инструмента целенаправленного изменения поверхностных свойств металлов и сплавов. Изложены возможные способы практического применения метода для изменения специфических свойств материалов, включая стойкость к коррозии, высокотемпературное окисление, механические, химические, оптические, сверхпроводящие и другие свойства. Рассматриваются промышленное применение, оборудование, состояние, перспективы и экономическая эффективность имплантационной металлургии.Для научных и инженерно-технических работников, занимающихся проблемами имплантационной металлургии.

В книге излагаются вопросы теории и практики вакуумной металлургии тугоплавких металлов и твердых сплавов. Значительное внимание уделено рассмотрению современного промышленного оборудования, а также технологических процессов. Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников металлургической промышленности; может быть полезна студентам вузов.

Книга посвящена описанию нового фундаментального явления, имеющего место при ионной имплантации кристаллических тел, - эффекта дальнодействия в металлических материалах. Представлены результаты систематических комплексных экспериментальных исследований авторов, приведен обзор опубликованных литературных данных, дано определение и развиты представления о физической природе эффекта дальнодействия в металлических материалах при ионной имплантации. Предложена математическая модель динамического движения дислокаций из ионно-легированного слоя в нижележащие слои. Показано, что вследствие изменения дефектной структуры в приповерхностном слое ионно-имплантируемой мишени имеет место и изменение механических свойств. Предложена теоретическая схема, позволяющая связать режимы ионной имплантации и параметры исходного состояния мишени с изменениями механических свойств облучаемого металла. Книга предназначена для специалистов в области физики конденсированного состояния и физики взаимодействия потоков ускоренных заряженных частиц и плазмы с твердым телом, для аспирантов и студентов, специализирующихся по соответствующим специальностям.

Монография посвящена исследованию электрических и эмиссионных свойств чистых металлов и двойных сплавов в зависимости от физико-химического взаимодействия компонентов, температуры, давления и структурных дефектов. Рассмотрена анизотропия электросопротивления, работы выхода и коэффициента вторичной электронной эмиссии монокристаллов и сплавов. Приведены корреляции эмиссионных свойств с другими физическими свойствами и расчет электросопротивления сплавов. Рассмотрены вопросы создания новых сплавов с заданными электрическими и эмиссионными свойствами. Монография предназначена для металлургов, металловедов, физико-химиков, специалистов в области электроники и приборостроения, на также может быть использована в качестве учебного пособия преподавателями и студентами технических вузов.

Представлены результаты экспериментального исследования микроструктуры и фазового состава поверхностных ионно-легированных слоев никеля, титана и железа, сформированных в условиях высокоинтенсивной имплантации ионов алюминия. Установлено, что ионная имплантация алюминия в высокоинтенсивном режиме позволяет формировать в поверхностных слоях толщиной до 2000 нм мелкодисперсные интерметаллидные фазы Me3Al (Me=Ni, Ti, Fe) и MeAl (Ni, Ti), а также твердые растворы переменного по глубине состава. Показано, что средний размер зерен интерметаллидных фаз, образующихся в ионно-легированных поверхностных слоях, составляет 20+80 нм. Установлены области локализации сформированных фаз по глубине имплантированных слоев.

Представлены результаты экспериментального исследования структурно-фазовых состояний, формирующихся при высокодозной ионной имплантации в поверхностном и приповерхностном слоях разупорядоченного поликристаллического сплава NisFe. В качестве методов исследования были применены оже-электронная спектроскопия, просвечивающая электронная микроскопия, рентгено-структурный анализ и измерение микротвердости. Ионная имплантация осуществлялась на вакуумно-дуговом источнике «Радуга» с многокомпонентным катодом состава Zr (89,5 вec.%)+C+N-rO при ускоряющем напряжении 50 кВ. Установлено, что в поверхностном легируемом при ионной имплантации слое происходит аморфизация с одновременным образованием мелкодисперсных частиц Zr02 , размеры которых увеличиваются с увеличением дозы внедренных ионов, что сопровождается увеличением внутренних механических напряжений. За пределами ионно-имплантированного слоя формируется подслой толщиной около 10 мкм с высокой плотностью дислокаций («эффект дальнодействия»). Результаты измерения микротвердости коррелируют с дан¬ными структурных исследований.

Предложена простая модель расчета микротвердости ионно-имплантированных металлов. Экспериментальные результаты по измерению микротвердости ионно-имплантированного а-Fe сравниваются с результатами расчета. Расхождение между измеренной и рассчитанной микротвердостью не превышает 30 %.