|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Новые подходы к сглаживанию длинномерных металлических подложек: химическое осаждение гладких покрытий оксида алюминия из растворов металл-органических прекурсоровНИР
New approaches to planarization of metallic tapes: chemical deposition of alumina layers
- Руководитель НИР: Кузьмина Н.П.
- Участники НИР: Зайцева И.Г., Мартынова И.А., Молодык А.А., Цымбаренко Д.М.
- Подразделение: Кафедра неорганической химии
- Срок исполнения: 1 января 2014 г. - 31 декабря 2016 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 14-03-00950-а
- Номер ЦИТИС: 01201450387
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Функциональные материалы, наноматериалы и технологии
- ПН России: Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
- Направление технологического прорыва России: Энергоэффективность и энергосбережение
-
Рубрики ГРНТИ:
- 29.19.29 Сверхпроводники
- 31.17.15 Неорганическая химия
- 31.17.29 Комплексные соединения
-
Ключевые слова:
осаждение из растворов металл-органических прекурсоров, планаризация металлических лент, метод сглаживания поверхности подложек, оксид алюминия, тонкие аморфные и нанокристаллические пленки
thin amorphous films, planarization, metallic tapes, metal organic solution deposition, alumina -
Описание:
Проект направлен на развитие научных основ метода химического сглаживания шероховатых подложек – длинномерных поликристаллических лент на основе никелевых сплавов или нержавеющей стали путем осаждения гладкого (планаризующего) оксидного слоя из раствора металл-органических прекурсоров (метод SDP, Solution Deposition Planarization). Научная цель проекта состоит в разработке метода планаризации (сглаживания) шероховатых подложек покрытиями на основе аморфного или нанокристаллического оксида алюминия. Конкретной практической задачей проекта является получение методом SDP аморфных (нанокристаллических) слоев оксида алюминия (чистого, а также легированного) со среднеквадратичной шероховатостью не выше 1нм (измеряемой на площади 5х5 мкм2), обеспечивающих последующее осаждение текстурированных буферных слоев во вспомогательном ионном пучке (метод IBAD, Ion Beam Assisted Deposition), а также обладающих высокой адгезией и низкой диффузионной проницаемостью. Оригинальность и новизна поставленной задачи обусловлена, прежде всего, выбором оксида алюминия в качестве материала планаризующего слоя, уникальные физические и химические свойства которого обеспечат этим гладким слоям различные применения, чему будет способствовать и невысокая цена, как самого материала, так и способа получения гладких покрытий.
-
Abstract:
The main idea of the project is to develop new approaches to smoothing of long-length metal substrates: chemical deposition of smooth-faced alumina coating from metal organic precursor solutions. A series of aluminum coordination compounds will be synthesized to search the effective metal-organic precursor (MOP) for surface smoothing treatment of metallic Hastelloy C276 tapes by chemical deposition of amorphous alumina films. Using these MOP solutions and varying deposition cycle numbers the amorphous alumina films with roughness surface ~1.0 nm be obtained
-
Основные результаты:
Разработан новый метод сглаживания металлических подложек, основанный на сочетании приемов разнолигандного комплексообразования и гидролиза. Эффект сглаживания достигается осаждением планаризующих слоев аморфного оксида алюминия.
- Добавил в систему: Мартынова Ирина Александровна
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Новые подходы к сглаживанию длинномерных металлических подложек: химическое осаждение гладких покрытий оксида алюминия из растворов металл-органических прекурсоров |
| Результаты этапа: Проект направлен на развитие научных основ метода химического сглаживания шероховатых подложек – длинномерных поликристаллических лент на основе никелевых сплавов или нержавеющей стали путем осаждения гладкого (планаризующего) оксидного слоя из раствора металл-органических прекурсоров (метод SDP, Solution Deposition Planarization). Научная цель проекта состоит в разработке метода планаризации (сглаживания) шероховатых подложек покрытиями на основе аморфного или нанокристаллического оксида алюминия. Конкретной практической задачей проекта является получение методом SDP аморфных (нанокристаллических) слоев оксида алюминия (чистого, а также легированного) со среднеквадратичной шероховатостью не выше 1нм (измеряемой на площади 5х5 мкм2), обеспечивающих последующее осаждение текстурированных буферных слоев во вспомогательном ионном пучке (метод IBAD, Ion Beam Assisted Deposition), а также обладающих высокой адгезией и низкой диффузионной проницаемостью. Оригинальность и новизна поставленной задачи обусловлена, прежде всего, выбором оксида алюминия в качестве материала планаризующего слоя, уникальные физические и химические свойства которого обеспечат этим гладким слоям различные применения, чему будет способствовать и невысокая цена, как самого материала, так и способа получения гладких покрытий. | ||
| 2 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Новые подходы к сглаживанию длинномерных металлических подложек: химическое осаждение гладких покрытий оксида алюминия из растворов металл-органических прекурсоров |
| Результаты этапа: 1. Для создания новых МОП предложен оригинальный подход к синтезу карбоксилатов алюминия, где в качестве основного реагента используются соответствующие карбоксилаты моноэтаноламмония как единый источник карбоксилат ионов и моноэтаноламина (МЕА). Синтезированы и охарактеризованы оксокарбоксилаты алюминия, производные пивалевой, н-валериановой и изо-валериановой кислот. На основе полученных карбоксилатов (оксовалериатов, лактатов) и диэтилентриамина (DETA) синтезированы растворы новых МОП. Синтезирована и охарактеризована серия растворов МОП состава Al(iPrO)3 - n HAcet – m Q в i-PrOH and Al(acac)3 – mQ в уксусной кислоте (Hacet), где Q =MEA, DETA. Разработана методика синтеза карбоксилатов магния. 2. Новые прекурсоры успешно протестированы в экспериментах по осаждению сглаживающих слоев оксида алюминия. Новые МОП на основе оксоацетата алюминия и МЕА или DETA продемонстрировали очень высокую эффективность сглаживания поверхности металлической ленты (в 4 - 6 раз). 3. В экспериментах по осаждению сглаживающих слоев оксида алюминия продемонстрирована роль озона при отжиге прекурсорной пленки до оксида. Введение озонированного газового потока в зону отжига позволяет активизировать разложение МОП до оксида и способствует удалению с оксидного покрытия остаточного углерода, присутствие которого нежелательно. 4. активирующая роль добавления озона в атмосферу зоны, в которой происходит формирование сглаживающего оксидного слоя. 5. Образец металлической ленты Hastelloy C276 (12мм ширина, 20м длина) был покрыт сглаживающим слоем оксида алюминия при использовании прекурсора {Al(iPrO)3 +2.5MEA+6 HAcet +iPrOH} и использован в стандартной ВТСП гетероструктуре (SuperOx Japan). Полученный сверхпроводящий материал продемонстрировал высокое значение критического тока (300 A), что соответствует требованиям к таким материалам и свидетельствует об эффективности предложенного способа сглаживания металлических подложек. | ||
| 3 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Новые подходы к сглаживанию длинномерных металлических подложек: химическое осаждение гладких покрытий оксида алюминия из растворов металл-органических прекурсоров |
| Результаты этапа: Разработан новый метод сглаживания металлических подложек, основанный на сочетании приемов разнолигандного комплексообразования и гидролиза. Эффект сглаживания достигается осаждением планаризующих слоев аморфного оксида алюминия. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".