ИСТИНА

Исследована структурная и химическая модификациямакетов диагностических зеркал ИТЭР в ходе аварийной ситуации, связанной с попаданием в рабочую камеру воды из системы водяного охлаждения установки. Изготовленные серебряные зеркала на кремнии служили в качестве макетов для сравнения с зеркалами на нержавеющей стали. Были исследованы покрытия на подложках кремния Si(111) и нержавеющей стали 316L(N)-IG, образцы №9, №26 и №58. Покрытия на всех образцах представляли собой многослойную пленку следующего состава: подложка / 50 нм Ni / Ag (120 нм) / Ni (~0,5 нм) и многослойная защитная прозрачная пленка Si3N4 (~6 нм) / SiO2 (~6 нм) / Si3N4 (~6 нм) / SiO2 (~6 нм) / Si3N4 (~6 нм); общая толщина покрытия hf  200.5 нм. Макет зеркала №58 отжигали в вакууме при 250 о С в течение 5 часов. Макет зеркала №31 выдерживали в водяном паре при 250 о С 9 суток. Макет зеркала №26 отжигали в вакууме при 250 о С в течение 5 часов и затем выдерживали в водяном паре при 250 о С 9 суток. Для оценки адгезионной прочности покрытия было предложено индентирование поверхности образцов алмазной пирамидой Кнупа [1] в диапазоне нагрузок 10–500 гс на микротвердомере MXT70 (Matsuzawa Seiki Co., Ltd). На подложке Si(111) отслаивание покрытия не происходило во всем диапазоне нагрузок, а начиная с нагрузок 100 гс, наблюдалось скалывание подложки вместе с покрытием. На трех подложках из нержавеющей стали вокруг отпечатка инденторанаблюдалось отслаивание защитной пленки, нанесенной поверх металлического серебряно-никелевого подслоя, причем площадь отслаивания линейно завесила от площади отпечатка. Отчетливо видно (рисунок 1), что образец, не подвергавшийся воздействию пара (№58), имеет меньшую площадь отслаивания по сравнению с теми, которые этому воздействию 40 подверглись. Для двух других образцов (№26 и №31) площади отслаивания близки в пределах ошибки величин. Вероятно, во время экспозиции в паре через защитную пленку проникала вода, которая модифицировала подслой, снижая адгезионную прочность. Определяющим из двух факторов, прогрев образцов и экспозиция в паре, оказался водяной пар. Рисунок 1. Зависимость площади отслаивания пленки Sf на подложках из нержавеющей стали от площади отпечатка индентора Spr. Литература [1] Knoop F., Peters C.G., Emerson W.B. A sensitive pyramidal-diamond tool for indentation measurements // Journal of Research of the National Bureau of Standards. 1938. V. 23. 39-61