TY - JOUR

T1 - Межфазная адгезия в системе "МУНТ/Ti" и ее улучшение с использованием ионно-пучковой обработки: сравнительный анализ воздействия ионов аргона и гелия

AU - Князев, Егор Владимирович

AU - Корусенко, Петр Михайлович

AU - Петрова, Ольга Викторовна

AU - Соколов, Денис Витальевич

AU - Поворознюк, Сергей Николаевич

AU - Ивлев, Константин Евгеньевич

AU - Бакина, Ксения Андреевна

AU - Гаас, Вячеслав Александрович

AU - Виноградов, Александр Степанович

PY - 2024/7

Y1 - 2024/7

N2 - Методами атомно-силовой микроскопии и рентгенофотоэлектронной спектроскопии проведено сравнительное исследование адгезии многостенных углеродных нанотрубок к титановой поверхности в зависимости от режимов облучения ионами He+ и Ar+ системы "МУНТ/Ti". Количественная оценка силы адгезии на межфазной границе, выполненная с использованием атомно-силовой микроскопии, продемонстрировала ее существенное увеличение в результате обработки "МУНТ/Ti" высокоэнергетическими ионами гелия и аргона. Обнаружено, что это увеличение силы адгезии зависит от времени ионного облучения и вида ионов. Методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии исследована природа химического связывания между многостенными углеродными нанотрубками и поверхностью титановой подложки, которое обусловливает увеличение адгезии нанотрубок к титану в процессе ионного облучения. Установлено, что это связывание является главным образом результатом формирования между атомами титана и углерода химических C-O-Ti-связей с участием атомов кислорода кислородсодержащих функциональных групп, которые локализованы на дефектах стенок трубок, образующихся в процессе ионного облучения. При длительном (30 min) облучении ионами аргона в фотоэлектронных спектрах наблюдаются слабые эффекты прямого связывания между атомами титана и углерода, также способствующего усилению межфазной адгезии. Ключевые слова: многостенные углеродные нанотрубки, облучение ионами гелия и аргона, межфазная адгезия, атомно-силовая микроскопия, рентгенофотоэлектронная спектроскопия.

AB - Методами атомно-силовой микроскопии и рентгенофотоэлектронной спектроскопии проведено сравнительное исследование адгезии многостенных углеродных нанотрубок к титановой поверхности в зависимости от режимов облучения ионами He+ и Ar+ системы "МУНТ/Ti". Количественная оценка силы адгезии на межфазной границе, выполненная с использованием атомно-силовой микроскопии, продемонстрировала ее существенное увеличение в результате обработки "МУНТ/Ti" высокоэнергетическими ионами гелия и аргона. Обнаружено, что это увеличение силы адгезии зависит от времени ионного облучения и вида ионов. Методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии исследована природа химического связывания между многостенными углеродными нанотрубками и поверхностью титановой подложки, которое обусловливает увеличение адгезии нанотрубок к титану в процессе ионного облучения. Установлено, что это связывание является главным образом результатом формирования между атомами титана и углерода химических C-O-Ti-связей с участием атомов кислорода кислородсодержащих функциональных групп, которые локализованы на дефектах стенок трубок, образующихся в процессе ионного облучения. При длительном (30 min) облучении ионами аргона в фотоэлектронных спектрах наблюдаются слабые эффекты прямого связывания между атомами титана и углерода, также способствующего усилению межфазной адгезии. Ключевые слова: многостенные углеродные нанотрубки, облучение ионами гелия и аргона, межфазная адгезия, атомно-силовая микроскопия, рентгенофотоэлектронная спектроскопия.

KW - многостенные углеродные нанотрубки

KW - облучение ионами гелия и аргона

KW - межфазная адгезия

KW - атомно-силовая микроскопия

KW - рентгенофотоэлектронная спектроскопия

UR - https://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/58565

M3 - статья

VL - 94

SP - 1362

EP - 1371

JO - ЖУРНАЛ ТЕХНИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ

JF - ЖУРНАЛ ТЕХНИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ

SN - 0044-4642

IS - 8

ER -