Структуры покрытий стеклообразные

При длительной службе в условиях высоких температур наблюдается перерождение структуры покрытия. Стеклообразные покрытия кристаллизуются, кристаллические — подвержены полиморфным превращениям, рекристаллизации и коалесценции. Возможны также и твердофазовые химические реакции между компонентами покрытия. Эти процессы носят внутренний характер и потому протекают даже в окружении нейтральных сред. Но активные среды способны стимулировать и изменять ход процессов. [c.250]

Изучение пористости пленок ЗЮ на кремнии. Пленки ЗЮ , используемые в технологии полупроводниковых приборов, не должны содержать сквозных пор. Неудовлетворительная сплошность пленок часто является причиной технологического брака. Макродефекты структуры пленки обычно представляют собой поры, образую-ш,иеся при несовершенном росте окисла, границы кристаллов (если стеклообразная пленка склонна к рекристаллизации) микротрещины, формирующиеся из-за несоответствия коэффициентов термического расширения подложки и пленки. Последние два вида макродефектов встречаются на относительно толстых пленках и могут быть устранены изменением технологического режима. Причиной порообразования могут быть определенные виды загрязнений и структурных дефектов на исходной поверхности кремния. Часто поры могут образовываться за счет окклюзии (захвата) газов, а также при слиянии точечных дефектов (вакансий) в кластеры. Наличие пор в значительной мере осложняет использование оксидной пленки в качестве маскирующего покрытия (поскольку поры являются каналами диффузии) и для изоляции (вследствие возможных замыканий алюминиевой разводки на тело прибора). Как пассивирующее покрытие пленка также непригодна, потому что при этом не обеспечивается герметичность структуры. [c.122]

При охлаждении расплавов полимеров значительно уменьшается их объем. Поскольку расплав фиксируется на подложке адгезионными силами, уменьшение объема происходит главным образом за счет толщины. Это вызывает плоскостную ориентацию молекул полимера, т. е. их растягивание в плоскости, параллельной подложке, что приводит к возникновению внутренних напряжений в пленке и, как следствие этого, к ухудшению-адгезии. По мнению Шрейнера [123], внутренние напряжения в покрытиях из аморфных полимеров начинают формироваться непосредственно при переходе полимера из высокоэластического состояния в стеклообразное. Одновременно с ростом напряжений происходит некоторая их релаксация в результате пластической и высокоэластической деформации (в период стеклования) и перестройка надмолекулярной структуры (при более низких температурах), причем ее вклад в снижение внутренних напряжений будет тем больше, чем дольше охлаждается покрытие. Медленное охлаждение способствует снижению внутренних напряжений и улучшению адгезии (рис. 41). [c.86]

Проникновение газов сквозь покрытия. Пористые кристаллические покрытия не представляют, конечно, преграды для проникновения газов. При оплавлении силикатных покрытий до перехода их в стеклообразное состояние поры закрываются, но полная структурная герметичность слоя все же не достигается. Кварцевое и высококремнеземные силикатные стекла в тонких слоях проницаемы для гелия, водорода и других газов, в особенности при повышенных температурах. Среди стекол наибольшей проницаемостью обладает кварцевое (кремнеземное) стекло, несмотря на его наивысшую вязкость. Это понятно, если сравнить плотность и структуру кристаллических модификаций кремнезема и кварцевого стекла. [c.261]

Таким образом, в стеклообразной системе As—Se составы с экстремальными значениями характеристических величин, содержащие ат. % мышьяка, представляют собой стекла с наименьшей степенью упорядоченности. Структуры этих стекол наиболее близки к идеальному стеклообразному состоянию. Стекла этих составов должны обладать наименьшей способностью к кристаллизации и могут быть рекомендованы для практического применения в качестве изолирующих покрытий и для других целей. [c.45]

Для получения стекло кристаллического, покрытия пригодны стеклообразные системы с выраженными областями расслаивания, причем одна фаза, получающаяся в результате расслоения, легко кристаллизуется, другая же остается стекловидной [265]. Чтобы подавить влияние обычного расстекловывания, которое происходит в зонах с низкой энергией образования центров, пользуются методом направленной кристаллизации. Максимальная прочность, химическая устойчивость, надежность свойств обусловливаются идеальной структурой — тонкозернистой, однородной, без полостей [265]. Однако при эмалировании довольно трудно достичь однородной структуры стекла [280]. Глина и другие мельничные добавки за непродолжительное время обжига не успевают раствориться во фритте с образованием гомогенного стекла. [c.267]

Стеклообразной однородной структурой характеризуются стеклянные прозрачные покрытия и некоторая часть глазурей. Строго говоря, такие покрытия включают кристаллические новообразования на границе раздела с подложками. Кроме того, в них обнаруживаются неоднородности технологического происхождения. Однако указанные особенности имеют подчиненный характер и не исключают понятие об однородности как о типичном признаке многих стеклообразных покрытий. Кроме того некоторые однородные силикатные расплавы и размягченные стекла способны распадаться (ликвировать) на жидкие фазы, которые после затвердевания остаются в стеклообразном виде. Ликвация, происходящая в высоковязком стекле при температуре ниже линии лик-видуса, называется метастабильной ликвацией, или микроликвацией. Первым термином подчеркивается термодинамическая неустойчивость двухфазного стеклообразного состояния, а вторым — незначительность объема выделившихся фазовых форм (рис. 61). Ликвировавшие системы остаются стекловидными и прозрачными в слое покрытия, если размеры выделившихся частиц не превышают 0,1 мкм. [c.178]

Методом ИК-спектроскопии показано, что при набухании в основном происходит разрушение физических и вторичных химических связей, присущих полиуретанам в стеклообразном состоянии и разрушающихся при переходе в высокоэластическое состояние. После разрушения этих связей густота пространственной сетки, определяемая по равновесному модулю, для покрытий, отвержденных при 120 °С, остается значительно большей, чем для покрытий, сформированных при 20°С. Таким образам, переход из стеклообразного в высокоэластическое состояние для этих систем сопровождается частичным или полным разрушением надмолекулярной структуры в зависимости от характера распределения связей. [c.62]

Существенные различия в структуре различных слоев покрытий, а также зависимость структуры от толщины пленки являются, вероятно, одной из основных причин значительного влияния толщины покрытий на внутренние напряжения и другие свойства Толщина пленки оказывает существенное влияние на процесс пленкообразования и внутренние напряжения при формировании покрытий из других классов пленкообразующих. В [151] показано, что внутренние напряжения в латексных покрытиях и скорость их нарастания и /релаксации зависят от толщины пленки. При нанесении на сформированную латексную пленку покрытия из стеклообразного полимера, например из эпоксидной или полиэфирной смолы, поливинилхлорида, полиэтилена и других полимеров, критические внутренние напряжения, вызывающие самопроизвольное отслаивание латексной пленки от стеклянной подложки, можно создать только при ее толщине, не превышающей 30 мкм. При большей толщине латексной пленки с повышением толщины нано- [c.114]

Поливинилхлорид, полученный обычным способом, атактичен и обладает невысокой степенью кристалличности. Он стеклообразен и сравнительно хрупок. Свойства поливинилхлорида могут быть улучшены путем сополимеризации его, например, с винилацетатом, в процессе которой образуется более мягкий сополимер (винилит), обладающий лучшей способностью к формованию. Поливинилхлорид можно также пластифицировать посредством смешения его с веществами, летучесть которых невелика, например с трикрезилфосфа-том и ди-н-бутилфталатом. Эти вещества при растворении в полимере нарушают его стеклообразную структуру. Пластифицированный поливинилхлорид сравнительно эластичен, и его широко применяют для изготовления электроизоляционных материалов, покрытий из пластика и т. д. [c.500]

Однако структура этих покрытий с высокой величиной адгезии представляет собой аморфную стеклообразную структуру либо скопление мельчайших шариков также аморфного строения. Это обусловлено, вероятно, чрезмерно высокой локальной энергией зародышей твердой фазы и быстрым отводом ее в подложку, препятствующим кристаллизации. [c.112]

При сушке экрана продолжаются процессы коагуляции коллоидных частиц кремниевой кислоты,- которые содержатся в рабочем растворе, оставшемся в порах покрытия. Кроме того, по мере высыхания экрана нейтральные молекулы силиката калия образуют стеклообразную структуру, цементирующую частицы люминофора и соответственно увеличивающую механическую прочность экрана. Чем больше в люминесцентном покрытии содержится молекул силиката калия по сравнению с коллоидными частицами кремниевой кислоты, тем выше сухая прочность экрана. Это объясняется тем, что коллоидные частицы кремниевой кислоты придают пористость структуре экрана. В процессе сушки по мере удаления из пор влаги в них образуется мениск. Силы поверхностного натяжения сжимают покрытие, что приводит к усадке частиц кремниевой кислоты, а следовательно, к растрескиванию покрытия и отлипанию отдельных его зерен. Стеклообразная цементирующая пленка силиката калия не имеет пористости, что снижает вероятность возникновения усадок и растрескивания покрытия при сушке (однако приводит. к резкому уменьшению яркости экрана). [c.256]

Адсорбция полимеров на границе раздела фаз с твердым телом играет важную роль в усиливающем действии наполнителей, адгезии, склеивании и т. п. Адсорбционное взаимодействие является одним из важнейших факторов, определяющих свойства наполненных и армированных полимеров, свойства клеевых прослоек, адгезию полимеров и др. Рассмотренные в предыдущих главах основные закономерности адсорбционных процессов показывают, что при адсорбции полимера на твердой поверхности происходят изменения конформации макромолекул, которые определяют структуру адсорбционных слоев и ее отличия от структуры полимера в растворе или в массе. Совершенно очевидно, что многие особенности структуры адсорбционных слоев, получаемых при адсорбции полимеров на твердой поверхности из жидкой фазы, должны сохраняться и в таких системах, в которых адсорбционное взаимодействие полимера с твердой поверхностью реализуется в отсутствие растворителя, т. е. во всех практически важных системах (армированных и наполненных пластиках, покрытиях, клеях и т. п.). Для понимания свойств систем и нахождения путей их регулирования крайне важно знать структуру адсорбционных слоев в таких гетерогенных полимерных материалах. Между тем адсорбционные методы, позволяя выявить ряд существенных черт взаимодействия полимеров с твердыми поверхностями и поведения полимеров на границе раздела, не могут дать полных сведений о структуре граничных слоев в полимерных материалах. Это связано с тем, что адсорбционные взаимодействия в растворе не идентичны таковым в отсутствие растворителя. Последнее обстоятельство обусловлено отличием конформаций макромолекулярных цепей в растворе от конформаций в высокоэластическом, стеклообразном или кристаллпческо.м и вязкотекучем состояниях. [c.153]

Обнаружено наличие полимеров борной кислоты в ее растворах, особенно в концентрированных Полимеризационные свой- ства бора позволяют использовать некоторые его соединения (например, арилборные кислоты) в реакциях конденсации для получения пленок и волокон . При взаимодействий коранов с сероводородом получается выеокомвдекулярный ттояимер (ВН5) , дающий бесцветные, прозрачные пленки . Нитрид бора-образует полимеры (ВМ) со слоистой структурой они могут быть получены в виде мягких чешуек (аналогично графиту). Стеклообразный борный ангидрид (ВгОз) относится к полимерам, имеющим пространственную структуру . Некристаллизующийся полим ный продукт можно также получить при выпаривании раствора тетрабарата с фосфатом и щелочью этот продукт предложено использовать для защитных покрытий металлов. [c.315]

Темные участки —стеклообразная или закристаллизованная связка светлые участки — металлический хром а —нормальная структура б —структура в стадии пясслаивания в —двухслойная структура Я —покрытие —металл. [c.159]

Основные преимущества органосиликатных и органооксидных покрытий — эластичность, отличные электроизоляционные и теплоизоляционные свойства, влагостойкость, гидрофобность, хорошая адгезия, простота и общедоступность технологии нанесения, длительная теплостойкость при температурах до 500 °С. В условиях более высоких температур службы органическая часть материала удаляется. Разрушение органической составляющей начинается при 300 °С и заканчивается при 730—750 °С. Роль связующего постепенно переходит к кремнекислородному каркасу, лишенному органических радикалов. Однако целостность структуры при этом не нарушается, хотя материал становится пористым, превращаясь в керамику с открытой пористостью, доходящей до 35%. Количество пор резко сокращается в присутствии стеклообразного компонента, заполняющего поры. [c.166]

Рис. 62. Суспензионная структура (стеклосилицидное покрытие нерас-творившиеся частицы 81С и 81 распределены в стеклообразной силикатной матрице).

Амортизация напряжений в стеклообразных и керамических покрытиях возможна также за счет пустот в форме пор и пузырьков, проиизывающих структуру. Пористые структуры легче противостоят термическим ударам, чем монолитные, так как они имеют несколько пониженный модуль упругости [346]. [c.237]

Фиг. 120. Структура стеклохромового покрытия а — нормальная б — в стадии расслоения. Темные участки—стеклообразная или закристаллизованная связка, светлые зерна — металлический хром.

Видно, что наибольшие внутренние напряжения возникают в покрытиях из полимеров, находящихся при температуре эксплуатации в стеклообразном состоянии, и особенно в покрытиях с пространственно-сетчатой структурой полимеров. Сравнительные данные для покрытий из олигомеров, образующих при термическом отверждении пространственно-сетчатую структуру, свидетельствуют о том, что наибольшие внутренние напряжения возникают при формировании покрытий из эпоксидных смол по сравнению, например, с полиэфирными олигомерами. Резкое нарастание внутренних напряжений при формировапии эпоксидных покрытий нельзя объяснить различиями в усадке или разности коэффициентов линейного расширения иленки и подложки. Коэффициент линейного расширения эпоксидных покрытий разного химического состава, как видно из табл. 2.1, изменяется в пределах от (45— б5)10 1/°С, а усадка не превышает 2%. Для покрытий на основе ненасыщенных полиэфиров в зависимости от их химического состава коэффициент линейного расширения больше (70—200) 10" , 1/°С, а усадка при отверждении составляет 10—12%. Коэффициент линейного расширения покрытий из эластомеров, например бутадиена и его производных, значительно больше и изменяется в пределах (130—216) 10- 1/°С. Внутренние напряжения, возникающие при термическом отверждении покрытий на основе эластомеров, мало отличаются от напряжений, возникающих в условиях формирования их при 20 °С. Все это свидетельствует о том, что решающую роль в определении величины внутренних напряжений играет специфика структурных превращений при формировании полимерных покрытий, определяющая скорость протекания релаксационных процессов. Характер структурообразования в самом общем виде прежде всего определяется строением молекул пленкообразующих и их конформаций, спецификой образуемых [c.55]

Для понижения внутренних напряжений при формировании покрытий из аморфных и кристаллических полимеров, эксплуатируемых в стеклообразном состоянии, применяется подслой из эластомеров с однородной мелкоглобулярной структурой, обеспечивающий формирование в покрытиях однородной глобулярной или упорядоченной кристаллической структуры. [c.65]

Таким образом, в процессе нагревания композиционных органосиликатных материалов как силикаты, так и оксиды реагируют с кремнийорганическим каркасом полимера, образуя пространственно-сшитые, устойчивые к действию высоких температур структуры. Образующиеся при этом стеклообразные шхшнели и минералы способствуют увеличению адгезионных свойств покрытий, увеличивают их твердость и термостойкость. [c.154]

Керамические, шлакоситалловые и диaбaзoJ ЬIe плитки в производствах с ударными механическими дасруз-ками практически не применяются. Наличие стеклообразной структуры и сравнительно небольшая толщина делают эти покрытия малопригодными в зонах, где выполняют работы по ремонту оборудования, имеются по-грузоразгрузочные эстакады, рампы, и в тех местах, при эксплуатации которых неизбежны падения металлических предметов (табл. 28). Если пол имеет недостаточную прочность, в покрытии образуются выбоины, трещи- [c.119]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология