Модифікація структури та властивостей міднофосфатного скла у полі електромагнітного випромінювання

Дощенко Галина Генадіївна

Київ 1999

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі біомедичної електроніки Херсонського державного технічного університету, Міністерство освіти України

Науковий керівник:

доктор хімічних наук, професор Новіков Олександр Олександрович Херсонський державний технічний університет, завідувач кафедри “Біомедична електроніка”.

Офіційні опоненти:

доктор хімічних наук, професор Пінчук Володимир Михайлович, Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, професор;

доктор фізико-математичних наук, снс Камуз Олександр Михайлович , Інститут фізики напівпровідників НАН України, снс

Провідна організація:

Державний університет “Львівська політехнiка”, кафедра “Напiвпровiдникова електронiка”, Міністерство освіти України, м. Львiв.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Iнституту фізики напівпровідників НАН України (252028, Київ-28, проспект Науки, 45).

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Рудько Г.Ю.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Сучаснi досягнення високих технологiй в оптицi, оптоелектронiцi та мiкроелектронiцi нерозривно пов'язанi з розробкою нових та покращенням властивостей вiдомих матерiалiв. Одним з матерiалiв, вiд якого залежить кiнцевий результат технологiчних процесiв, є скло, вимоги до параметрiв якого весь час зростають.

В порiвняннi з iншими класами скла кисневе скло найбiльш широко використовується в мiкроелектронiцi при отриманнi спецiальних покриттiв на металах та кераміцi, при виготовленнi дiелектричних, провiдникових та резистивних паст для товстоплiвкових елементiв мiкросхем, при спаюваннi скла з металами. В деяких галузях електронiки кисневе скло постiйно залишається незамiнним матерiалом (виготовлення колб рiзних електровакуумних приладiв).

Вище перелiчене не обмежує широкий спектр використання кисневого скла. Розвиток областей застосування скла ставить i новi вимоги до його експлуатацiйних та технологiчних властивостей, пошуку скла з новими фiзико-хiмiчними властивостями. Розробка нових практичних складiв скла традицiйно здiйснюються емпiричним шляхом, що полягає у пошуку нових композицiй, вiдповiдно до умов його використання. Цей шлях енерго- та матерiалоємкий i не гарантує виробам з скла оптимальних фiзико-хiмiчних властивостей. Все це стимулює розробку нових нетрадицiйних методiв впливу на параметри технiчного скла, в першу чергу на його макро- та мiкроструктуру.

Серед найбiльш перспективних напрямків отримання скловидних матеріалів з прогнозованими властивостями є розробка технологій з використанням рiзних видiв опромiнення. Останнiм часом почали розвиватися роботи по дослідженню впливу електромагнiтного випромiнювання (ЕМВ) на скло. При цьому зовсiм не було дослiджено вплив параметрiв ЕМВ на скло та скловироби.

Тому дослiдження впливу параметрiв електромагнiтного випромiнювання на модифiкацiю структури скла та його фiзико-хiмiчнi властивостi є актуальною задачею, що i передумовило постановку мети та конкретних напрямкiв її реалiзацiї в дисертацiйнiй роботi.

Зв`язок роботи з науковими програмами, темами. Дисертаційні дослідження виконувалися за планом науково-дослідної роботи Херсонського державного технічного університету в рамках госпдоговірної теми 23/92 з Львівським виробничим об'єднанням “Кінескоп”.

Мета роботи - розробка методу модифікації структури та властивостей мiднофосфатного скла під впливом електромагнітного випромінювання надвисокочастотного дiапазону.

Основні наукові завдання досліджень.

Дослiдження змiн в структурi скла пiд впливом електромагнітного випромінювання та оптимiзацiя режимiв його обробки.

Встановлення механізму модифікації мікро- та макроструктури скла та оптимальних параметрiв опромiнення ЕМВ.

Розробка промислового способу зменшення залишкових напружень в металоскляних спаях електронно-променевих приладів (ЕПП).

Наукова новизна отриманих результатів:

1. Показано, що введення хімічно активованого компоненту склоутворювача у склад сировинної суміші мiднофосфатного скла підвищує однорідність його структури.

2. Встановлено, що в мiднофосфатному склi структурнi змiни ближнього порядку та змiни властивостей скла залежать вiд параметрiв електромагнітного випромінювання.

3. Розроблена математична модель, що пояснює зв'язок структури скла з параметрами його вільного об'єму.

4. Встановлено, що обробка металоскляного спаю електронно-променевого приладу надвисокочастотним електромагнiтним випромiнюванням знижує залишковi напруження.

Практичне значення одержаних результатів

Отриманi в дисертаційній роботі експериментальнi результати, а саме, вплив електромагнітного випромінювання на структуру скла та його фізико-механічні властивості, становлять основу промислового способу зниження залишкових напружень у склі та металоскляних спаях електронно-променевих приладiв як побутового, так і спеціального призначення. Виробничі випробування методу були успiшно проведенi на виробничому об'єднанні “Кінескоп” (м. Львів, акт випробувань вiд 1995 р).

Особистий внесок здобувача в одержання наукових результатів, викладених у дисертації , полягає в постановцi задач дослiджень i вибору методiв їх вирiшення. В роботах, виконаних автором у спiвавторствi i включених до дисертацiї, автор визначив роль хімічної активації для пiдвищення однорідностi скла [6,7,8], виконав теоретичне моделювання процесу впливу опромiнення на скло, дослідив вплив електромагнітного випромінювання на структуру та властивостi скла [1, 3-5, 10-12], сформулював механiзм збiльшення механiчної стiйкостi, розробив оригінальну конструкцію технологічного оснащення для зниження залишкових напружень у склі та металоскляних спаях. Висновки і положення сформульовані автором особисто.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи доповідались та обговорювались на: науково-практичній конференції викладачів та службовців Херсонського індустріального інституту (Херсон, 1993); міжнародній науково-технічнiй конференції “Технологія та якість скла” (Константинівка, 1993); науковій конференції молодих вчених та студентів, Державна академія легкої промисловості України (Київ, 1994 ); науково-практичній конференції “Науково-технічний прогрес у перехідний період розвитку України” Херсонського індустріального інституту (Херсон, 1995); міжнародній науково-практичній конференції (Константинівка, 1995).

Публікації. Основний зміст роботи є узагальненням наукового доробку автора, результати якого опубліковані у 5 статтях, 2 патентах і 5 тезах доповідей на наукових конференціях.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаної літератури та додатку. Основний зміст роботи викладено на 155 сторінках друкованого тексту, ілюстрованого 46 рисунками та 4 таблицями. Список літератури містить 156 найменувань.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтована актуальність виконаного дослідження, конкретизовані його основні наукові завдання, викладені наукова новизна та практична значимiсть отриманих результатiв. Відзначено особистий внесок здобувача. Подано перелік конференцій, на яких оприлюднено результати наукових досліджень дисертанта.

Перший розділ містить огляд літературних даних.

Придiлено значну увагу вiдомим характеристикам скла та залежностям їх властивостей вiд його мiкро- та макроструктури. Стисло описано результати по використанню нетрадицiйних методiв обробки скла рiзними видами опромiнення (гама-випромiнювання, свiтлове випромiнювання ультрафiолетового та iнфрачервоного дiапазонiв). Вплив гама-випромiнювання на скло приводить до змiн його структури та до погiршення його оптичних властивостей. Дiя лазерного випромiнювання ближнього iнфрачервоного дiапазону з мiлiсекундною тривалiстю iмпульса приводить до змiн його пружних властивостей та до появи в ньому додаткових напружень.

Iз лiтературних джерел вiдомо, що з допомогою високочастотного та надвисокочастотного випромiнювання можна змiнювати деякi (наприклад, електрофiзичнi) властивостi технiчного скла, але всебiчних комплексних дослiджень не проводилось i не вивчався взаємозв'язок мiж змiною механiчних властивостей скла та змiнами його структури. З теоретичної та практичної точок зору важливо вiдслiдкувати такий взаємозв'язок на одному i тому ж склi, наприклад, мiднофосфатному, яке i було об'єктом наших дослiджень.

В оглядi також показано, що для розширення практичного використання скла (наприклад, в промисловостi), та з метою отримання скла з наперед заданими властивостями необхiдна розробка методiв модифiкацiї його структури та властивостей пiд впливом електромагнiтного випромiнювання.

У другому розділі описано обладнання, що використовувалось, вихідні компоненти сировинної суміші скла, методики для дослiджень структурних змiн у склi, дефектностi його поверхнi, а також методики змiни механічних та фізико-хімічних властивостей.

В роботi дослiджувалось мiднофосфатне скло зi складом (мас.%): CaO-32,5; CuO -17,5; P₂O₅-50.

Для якісної оцiнки отриманого нами скла використовували рентгено-фазовий аналiз (рентгеновський дифрактометр типу ДРОН-3), а для визначення структурних змiн в склi використовувалась iнфрачервона спектрос-копiя (спектрофотометр типу Specord IR-75). Для дослiдження дефектностi поверхнi скла використовували фотостимульовану електронну емiсiю в вакумi (10^-4Па) з використаням методики скануючого свiтлового зонда.

При дослiдженнi механiчних та фiзичних властивостей скла вимiрювались такi параметри: густина, мiкротвердiсть, крайовий кут змочування та коефiцiєнт лiнiйного розширення. Вимiри густини скла проводили гiдростатичним методом зважування в толуолi на розробленiй та виготовленiй нами установцi, його мiкротвердiсть вимiрювалась методом вдавлення алмазної пiрамiди Вiкерса на мiкротвердометрi типу ПМТ-3. Крайовий кут змочування скла вимiрювався методом проекцiї краплi на екран. Коефiцiєнт лiнiйного розширення скла вимiрювався диференцiально-термiчним методом на дерiватографi cистеми Paulik-Paulik типу D-1500 Q. Хiмiчна стiйкiсть до агресивних середовищ вимiрювалась методом втрати маси. Обробка експериментальних результатiв проводилась з використанням персональних ЕОМ. Наведена методика оцінки похибок вимірів.

У третьому розділі описанi та проаналiзованi результати досліджень змін структури та фізико-хімічних властивостей скла пiд дiєю електромагнiтного випромiнювання, а також запропоновано механiзм цих змiн.

В роботi дослiджувалось мiднофосфатне скло, яке виготовлялось методом шихтної технологiї з введенням у вихiдну сумiш хімічноактивованого компонента - склоутворювача. Це дозволило полiпшити одноріднiсть отриманого скла.

Зразки скла модифiкували електромагнiтним випромiнюванням з частотами 22 кГц, 1 ГГц та 14 ГГц (генератори ЕМВ вiдповiдно: ГЗ-34, “Луч-4”, Г4-11А).

Експериментально було встановлено, що модифікація структури скла у полі електромагнітного випромінювання визначається особливостями взаємодії опромiнення з структурними одиницями та фрагментами скла. Пiд дiєю електромагнiтного випромiнювання низькочастотного дiапазона (22 кГц) параметри скла погiршуються, а пiд впливом надвисокочастотного (1 та 14 ГГц) - покращуються. Зокрема, при збудженні скла електромагнітним випромінюванням з частотою 22 кГц у його об`ємі виникають неоднорідності, що приводить до утворення областей, збагачених та збіднених іонами домішок, а це в свою чергу збільшує дефектність поверхні та погіршує фізико-хімічні властивості скла.

При модифікації скла ЕМВ надвисокочастотного (НВЧ) діапазона вiдбувається збiльшення його мiкротвердостi та густини (рис. 1 та 2). Модифікація структури скла визначається як параметрами електромагнітного випромінювання, так і тривалістю взаємодії з ним.

Тридцятихвилинне опромінення скла ЕМВ з частотою 1 ГГц послаблює динамічний водневий зв`язок Р-О(Н)...НО-Р і взаємодію між фосфорокисневими тетраедрами з наступним витискуванням структурної води із сітки скла. Це приводить до збільшення частки вільного об`єму мікропорожнин.

Густина скла, його мікротвердість та крайовий кут змочування зростають зі збільшенням часу опромінення та потужностi ЕМВ. Водночас з цим спостерігається ріст пластичності скла та гідрофобності його поверхні.

Дія на скло ЕМВ з частотою 14 ГГц викликає міжтетраедричні коливання з посиленням амплітуди коливань одно-двохатомних радикалів, приєднаних до кінцевих груп Р-О. У результаті взаємодії осциляторів гідроксильні групи та атоми водню відриваються від основних груп, рекомбінують та видаляються з об'єму скла у вигляді молекул води. Процес супроводжується збільшенням міжтетраедричних кутів Р-О-Р від 109⁰ до 130⁰ та міграцією іонів домішок, при цьому знижується як частка вільного об`єму, так і розмір мікропорожнин. Густина та мікроміцнiсть при цьому зростають так само, як і у випадку дії ЕМВ з частотою 1 ГГц.

Рис. 1. Залежність густини скла від параметрів ЕМВ:

1,1`- f=22 кГц, потужність 1 та 5 Вт, відповідно;

2,2`- f=1 ГГц, потужність 1 та 5 Вт, відповідно;

3,3`- f=14 ГГц, потужність 1 та 5 Вт, відповідно.

Рис. 2. Залежність мікроміцності скла від параметрів ЕМВ:

1,1`- f=1 ГГц, потужність 1 та 5 Вт, відповідно;

2,2`- f=14 ГГц, потужність 1 та 5 Вт. відповідно.

Підвищення потужності випромінювання збільшує амплітуду резонансних коливань структурних одиниць скла, і як результат додатково впорядковує структуру. Оптимальний час модифікації скла для частоти 14 ГГц дорiвнює 90 хвилин.

Модифікація скла випромінюванням з частотою 1 ГГц призводить, а з частотою 14 ГГц не призводить до деформації сітки скла. Через це на його поверхнi при модифікації з частотою 1 ГГц формується напружений шар з пiдвищеною механiчною мiцнiстю. Із збільшенням потужності електромагнітного випромінювання надвисокочастотного діапазону характер змін у склі зберігається, а зростає лише їх величина.

З лiтературних джерел вiдомо, що змiна кута мiж тетраедрами [РО₄] в склi приводить до змiни його iнфрачервоних спектрiв . Це дозволило нам по змiнах в iнфрачервоних спектрах експериментальних зразкiв модифiкованого скла визначити залежнiсть величини змiни кутiв Р-О-Р вiд параметрiв електромагнітного випромінювання. Iнфрачервонi спектри в областi характерних коливань фосфатних груп в наших зразках скла до та пiсля їх опромiнення приведено на рисунку 3.

Iз них видно, що при опромiненнi скла частотою 1 ГГц суттєвих змiн не спостерiгалось, а при опромiненнi частотою 14 ГГц вiдбувалися змiни в характерi коливань зв'зкiв Р-О-Р. Найбiльш iмовiрно, що при цьому вiдбуваються змiни, якi пов'язанi з змiною кута в зв'язках

Рис. 3. Інфрачервоні спектри скла:

1 - скло без обробки ЕМВ;

2 - скло, оброблене ЕМВ f=1 ГГц, Р=5 Вт, 90 хвилин;

3 - скло, оброблене ЕМВ f=14 ГГц, Р=5 Вт, 90 хвилин.

P-O-P в залежностi вiд тривалостi та iнтенсивностi випромiнювання. На спектрах неопромiненого скла в областi коливань Р-О-Р в дiапазонi частот 700-800 см^-1 (симетричнi коливання) нами встановлено дiлянки (ми їх умовно назвали “плато”), на яких спостерігалось 5 мiнiмумiв невеликої амплiтуди, якi кожний раз повторювались на всiх зразках скла. При опромiненнi зразкiв електромагнiтним випромiнюванням ширина цього плато зменшувалась при зменшенi частоти опромiнення, i при 14 ГГц залишався лише один добре виражений вузький мiнiмум. Аналогiчна залежнiсть спостерiгалась i в дiапазонi частот 900 - 1000 см^-1 (асиметричнi коливання). Використовуючи вiдому методику розрахункiв, можна по значенням симетричних та асиметричних коливань орiентовано визначити кут мiж зв'язками Р-О-Р для опромiнених (14 ГГц) i неопромiнених електромагнiтним вип-ромiнюванням зразкiв. Величина кута мiж Р-О-Р неопромiненого скла дорiвнювала 109⁰. Iз збiльшенням потужностi електромагнiтного випромiнювання з частотою 14 ГГц вiд 1 до 5 Вт спостерiгалося збiльшення кута мiж Р-О-Р вiд 120⁰ до 130⁰, вiдповiдно. міднофосфатний скло електромагнітний опромінення

Результати діагностики поверхні скла, якi були отриманi за допомогою фотоемiсiйного методу, показали, що низькочастотне опромінюваня формує у приповерхневому шарі розтягуючу напруженість, а високочастотне - стискуючу.

Для розрахункiв характеристик емiсiйних властивостей поверхнi зразкiв нами використовувались такі параметри: середня iнтенсивнiсть емiсiї та ступiнь її емiсiйної неоднорiдностi. При цьому необхiдно враховувати, що обробка поверхнi скла електромагнiтним випромiнюванням змiнює характер дефектностi поверхнi. Експериментально було встановлено, що iнтенсивнiсть емiсiї електронiв з поверхнi опромiнених зразкiв залежить вiд параметрiв ЕМВ. Порiвняння значень цих iнтенсивностей з опромiнених та неопромiнених зразкiв скла показали, що обробка скла ЕМВ частотою 22 кГц пiдвищує, а НВЧ випромiнювання - знижує iнтенсивнiсть емiсiї електронiв.

Iз лiтературних даних вiдомо, що по величинi змiн iнтенсивностi емiсiї електронiв можна зробити висновок про наявнiсть напружень на поверхнi зразку. Збiльшення iнтенсивностi опромiнених електромагнiтним випромiнюванням зразкiв в порiвняннi з неопромiненими вказує на наявнiсть в них, вiдповiдно, разтягуючих, а зменшення iнтенсивностi - стискуючих напружень.

З порiвняння фотоемiсiйної активностi неопромiнених та опромiнених рiзною частотою ЕМВ зразкiв скла можливо зробити наступний висновок. Обробленi електромагнiтним випромiнюванням з частотою 22кГц зразки скла створюють у приповерхневому шарi розтягуючi напруження, а зразки, обробленi НВЧ випромiнюванням 1ГГц та 14 ГГц - стискуючi, причому напруження стискання вище в тих зразках, якi опромiнювались з частотою 1 ГГц.

Поскiльки для скла небезпечнi як стискуючi, так i розтягуючi напруження, то ясно, що потрiбно вирiвнювати поля залишкових напружень для зменшення iмовiрностi розтрiскування скловиробiв.

Використовуючи вiдомi спiввiдношення мiж основними меха-нiчними параметрами скла, на якi впливає електромагнiтне випромiнювання, ми розрахували значення залишкових напружень в опромiнених та неопромiнених зразках скла. Теоретично розрахованi та експериментально отриманi значення залишкових напружень приведенi на рисунку 4. З нього видно, що теоретичнi та експериментальнi кривi практично спiвпадають, тобто вплив електромагнiтного випромiнювання на механiчнi параметри дозволяє зменшити залишкові напруги в ньому.

Рис. 4. Розподiл напружень у приповерхневому шарi скла

- вiдстань вiд поверхнi:

1 - скло без обробки ЕМВ;

2,2` - теоретично разрахована та експериментально вимiряна напруженiсть у склі обробленого ЕМВ f=1 ГГц;

3,3` - теоретично розрахована та експериментально вимiряна напруженість у склі обробленого ЕМВ f=14ГГц.

На основi отриманих результатiв нами було розроблено метод зменшення залишкових напружень в склi. Оптимальнi параметри цього методу становлять: час - 90 хвилин, частота - 14 ГГц, потужність - 5 Вт.

Отриманi в цьому роздiлi експериментальнi результати були нами використанi при дослiдженнi спаїв метала зi склом, якi широко використовуються в електроннiй промисловостi.

Четвертий розділ присвячений експериментальному дослідженню впливу параметрiв ЕМВ на матерiали, якi використовуються для отримання металоскляних спаїв фiксаторних вузлiв для електронно-променевих приладiв (ЕПП).

В електроннiй промисловостi використовують металосклянi з'єднання, якi мають вигляд електропровiдних шарiв на склi, а також металосклянi спаї, що використовуються для виготовлення ЕПП.

З склом добре узгоджуються, в основному, ковар та сплави платини. Матерiал, який нами використовувався для впаювання в скло був ковар, температурний коефiцiєнт лiнiйного розширення якого дуже близький до такого ж коефiцiєнту для скла. Сплав ковара мав наступний склад: залiзо - 55%, нікель - 28% та кобальт 17%. Але для отримання бiльш узгодженого металоскляного спаю необхiдно створити поверхневу окисну плiвку на коваровому виводi шляхом його термiчному вiдпалу.

Для отримання окисних плiвок на металевих коварових виводах ми використовували двохстадiйний вiдпал за таким режимом: перша стадiя проводилась при 900⁰С тривалiстю 10 хвилин, друга - при 1080⁰С тривалiстю 3-5 хвилин.

При цьому на поверхнi металу створювалась окисна плiвка з високою мiцнiстю, яка забезпечувала перехiдний шар з допустимими значеннями залишкових напружень (по технiчним умовам виготовлення виробу). Вiдмiтимо, що при дуже малих товщинах плiвка має невелику мiцнiсть, а при великих стає рихлою. Експериментальним шляхом було встановлено, що оптимальна товщина такої плiвки знаходиться в межах 0,1-0,5 мкм.

Виготовлення спаїв мiж коваровими виводами з окисною плiвкою на них та склом проводилось при температурах близьких до температури склоутворення скла (600⁰С).

При контактіваннi розм'якшеного скла з поверхнею окисної плiвки, яка знаходиться на розiгрiтому до високої температури металi, вiдбувається розчинення окислiв металiв (якi входять в сплав ковара) в склi i навпаки, скла в окиснiй плiвцi. Таке взаємне проникнення окислiв металiв та скла приводить до того, що градiєнт концентрацiї окислiв металiв направлений вiд межi метал-скло. При цьому створюється достатньо великих розмiрiв перехiдна зона мiж металом та склом (перехiдний шар).

Дослiдження перехiдного шару в металоскляному спаї за допомогою iнфрачервоної спектроскопiї показали, що в його спектрi в дiапазонi частот вiд 700 до 1000 см^-1 вiдбулися значнi змiни. Нам невiдомi роботи iнших авторiв, якi б опублiкували в науковiй лiтературi данi про детальнi спектральнi дослiдження перехiдних шарiв скла (пiсля обробки ЕМВ) в iнфрачервонiй областi спектру. Тому ми не змогли, використовуючи тiльки нашi данi, зробити висновок про структурнi змiни в зразках скла при їх опромiненнi. Але якiсно ми можемо лише припустити, що при опромiненнi зразкiв електромагнiтним випромiнюванням в них вiдбуваються значнi змiни структури.

Пiдготовленi металосклянi спаї фiксаторних вузлiв електроннопроменевих приладiв дослiджували на залишковi напруження. Експериментально було встановлено, що залишковi напруження металоскляного спаю в рiзних областях мiж коваровими виводами змiнювались вiд 4500 до 6200 МПа.

Величини мiкротвердостi та напружень в областях, якi знаходились поруч з виводами, були бiльшими, нiж в iнших областях виробу.

В електроннiй промисловостi для зменшення залишкових напружень використовують термiчний вiдпал. Але при виготовленнi деяких електронних приладiв виникає необхiднiсть впаювати виводи з ковару на останнiй стадiї виготовлення приладу i зрозумiло, що використати термiчний вiдпал в цьому випадку неможливо. Для вирiшення цiєї задачi нами було використано метод зменшення залишкових напружень в склi, який описано в роздiлi 3.

Вiдмiтимо, що експериментальна установка, яка використовувалася для опромiнення скла з допомогою вищезгаданого методу, не придатна для обробки ЕМВ робочої частини фiксаторного вузла электронно-променевого приладу. Тому нами було сконструйовано, виготовлено та апробовано спецiальний пристрiй з дiелектричного матерiалу для закрiплення деталей приладiв для опромiнення в резонаторi надвисокочастотного генератора.

Отриманi нами експериментальнi результати по зменшенню залишкових напружень в приладах були використанi на пiдприємствi електронної промисловостi (ВО “Кiнескоп”, мiсто Львiв). Крiм цього нами була розроблена та апробована спецiальна промислова установка. В цiй установцi вся робоча частина електрон-нопроменевого приладу розмiщувалася в спецiально виготовленому резонаторi надвисокочастотного генератора.

Встановлено, що пiд впливом електромагнітного випромінювання частотою 14 ГГц, потужністю 5 Вт та тривалiстю 90 хвилин залишковi напруження зменшуються по всій поверхні тарілки цоколю електронно-променевого приладу.

Порiвняльнi експерименти показали, що обробка тарілки цоколю електронно-променевого приладу нашим методом дозволяє понизити залишкові напруження у зiбраних вузлах приладiв на 25-30% бiльше, нiж при термiчному вiдпалi, який традицiйно використовується в електроннiй промисловості.

ЗАГАЛЬНI ВИСНОВКИ:

Показана перспективнiсть використання електромагнiтного випромiнювання надвисокої частоти для модифiкацiї структури скла та його властивостей, а також зменшення напружень у металоскляних спаях в технологiчному процесi виготовлення електронно-променевих приладiв.

Показано, що введення у сировинну суміш мiднофосфатного скла хімічно активованого компоненту - склоутворювача, дозволяє бiльш надiйно витримати склад скла та сформувати однорідну структуру скла.

Встановлено, що при модифікації скла електромагнiтним випромiнюванням з частотою 1 ГГц на його поверхнi формується напружений шар з пiдвищеною механiчною мiцнiстю.

На основi проведених дослiджень розроблено метод зниження залишкових напружень у склі дiєю надвисокочастотного електромагнiтного випромiнювання.

Експериментально показано, що пiд впливом на скло електромагнiтного випромiнювання з частотою 14 ГГц механiчна стiйкiсть його пiдвищується.

6. Визначено механізм збільшення механічної стійкості скла при його модифiкацiї електромагнiтним випромiнюванням надвисокочастотного дiапазону, який пов'язаний зi збiльшенням міжтетраедричних кутiв у зв'язках Р-О-Р.

7.Розроблено методику зменшення залишкових напружень у метало-скляних спаях у процесi виготовлення електроннопроменевих приладiв, який включає формування окисної плiвки на коваровому виводi з подальшою обробкою електромагнiтним випромiнюван-ням надвисокочастотного дiапазону.

ОСНОВНI РЕЗУЛЬТАТИ ДИСЕРТАЦIЇ ВИКЛАДЕНО В ПУБЛIКАЦIЯХ:

Механическая стабилизация меднофосфатных стекол / Дощенко Г.Г., Новиков А.А., Новикова Л.В. - Киев, 1996. - 11с. - Рус.- Депонирована в РЖ “Депоновані наукові роботи”, №1, 1997.

Новиков А.А., Новикова Л.В., Дощенко Г.Г. Особенности строения фосфатных анионов в расплавленном и стеклообразном состояниях по Раман-спектрам // Вестник ХГТУ, Т.1 - Херсон, 1997 г. - С.151-153.

Новиков А.А., Новикова Л.В., Дощенко Г.Г. Деформация валентных углов в стеклах, подверженных ЭМИ // Вестник ХГТУ, Т.3 - Херсон, 1998 г. - С. 246-247.

Дощенко Г.Г., Новикова Л.В., Новиков А.А. Влияние ЭМИ на структуру и свойства полупроводниковых оксидных стекол // Вестник ХГТУ, Т. 3 - Херсон, 1998 г. - С. 248-250.

Дощенко Г.Г., Новікова Л.В., Новіков О.О. Динаміка зміни пружно-міцностних властивостей скла під дією електромагнітного випромінювання // Вісник Тернопільського державного технічного університету, Т.3 - Тернопіль, 1998 г. - С.204-207.

Патент №94086529 Украина, МПК СОЗС 17/02. Способ получения полупроводникового оксидного стекла / Г.Г. Дощенко, А.А. Новиков, Л.В. Новикова (Украина).- Заявлено 05.08.94; Опубл. 14.04.98. - 4с.

Патент № 98020810 від 17.02.98. Україна, МПК СОЗС 17/02. Спосіб отримання плівки напівпровідникового скла / Г.Г. Дощенко, О.О. Новіков , Л.В. Новікова, О.М. Пономаренко (Україна). - Заявлено 17.02.98; Опубл. 12.10.98. - 4с.

Дощенко Г.Г., Новиков А.А., Семенюк И.В. “Растворная” технология в формировании оптических покрытий // Тезисы докладов конференции преподавателей и сотрудников Херсонского индустриального института. - Херсон, 1993 г. - С.98.

Дощенко Г.Г., Семенюк И.В., Новиков А.А. Связь механических напряжений со структурой оксидных стекол // Тезисы докладов международной научно-технической конференци “Технология и качество стекла”.- Константиновка. - 1993.- С.82

Дощенко Г.Г., Новікова Л.В. Вивчення хімічної стійкості в агресивному середовищі оксидного скла // Тези доповiдей наукової конференції молодих вчених та студентів. Державна Академія легкої промисловості України, частина перша. - Київ: ДАЛПУ. - 1994. - С.67.

Новиков А.А., Новикова Л.В., Дощенко Г.Г. Исследование макросвойств энергетически возбужденных стекол // Тезисы докладов международной научно-технической конференции - Константиновка. - 1995. - С.46.

Новиков А.А., Новикова Л.В., Дощенко Г.Г. Исследование прочностных свойств меднофосфатных стекол // Тезисы докладов конференции преподавателей и сотрудников Херсонского индустриального института “Научно-технический прогресс в переходный период развития Украины”.- Херсон: ХИИ. - 1995.- С.52.

АНОТАЦІЇ