КӨП ҚАБАТТЫ ЖАБЫНДАРДЫҢ СЫРТҚЫ ӘСЕРЛЕРГЕ ТӨЗІМДІЛІКТІ АРТТЫРУ ҮШІН ИОНДЫҚ МОДИФИКАЦИЯНЫҢ ҚОЛДАНЫЛУЫН БАҒАЛАУ

Ұсынылған зерттеу нәтижелерінің негізгі мақсаты иондық модификацияның көп қабатты жабындардың сыртқы әсерлерге, соның ішінде жоғары температуралық тотығуға, агресивтік ортаға және механикалық жүктемелерге төзімділігін арттыруға әсерін анықтау болып табылады. Иондық модификация әдісі ретінде 40 кэВ энергиясы бар төмен энергиялы N⁺, C⁺, O⁺ иондарымен және 10¹³, 10¹⁴ және 10¹⁵ см⁻² флюенсімен сәулелену әдісі таңдалды, бұл таңдау олардың массасының ұқсастығына, сондай-ақ оларды бірдей энергиямен жеделдету мүмкіндігіне негізделген, бұл модификацияның тиімділігін бағалау кезінде энергия факторын жоққа шығаруға мүмкіндік береді. Зерттеулер барысында төмен энергиялы иондармен сәулелену кезінде байқалатын беріктену әсері сәулелену флюенсіне тікелей тәуелді екендігі анықталды, оның өзгеруі зақымдалған қабатта құрылымдық ақаулардың үлкен тығыздығының пайда болуына әкеледі, сонымен қатар модификация үшін қолданылатын иондардың түріне байланысты емес. Бұл ретте беріктенудің максималды әсеріне 10¹⁵ см⁻² сәулелену флюенстері кезінде қол жеткізілетіні анықталды, бұл кезде модификацияланбаған жабындармен салыстырғанда беткі қабаттың беріктенуі шамамен 10–15% құрайды. Сыртқы механикалық кернеулерге, атап айтқанда үйкеліске төзімділіктің тиімділігін бағалау нәтижелері иондық модификация арқылы деформациялық қабаттың пайда болуы үйкеліс кезінде тозуға төзімділіктің жоғарылауына, сондай-ақ тозу процестеріне жабын бетінің тұрақтылығының жоғарылауына әкелетінін көрсетті. Жабындардың термотосқауыл қасиеттерін тестілік сынау, иондық модификация әдісін қолдану жабындардағы жылу тасымалдау процестерін тежеу арқылы жабындардың жылу оқшаулау қасиеттерінің жоғарылауына әкелетінін көрсетті.

1. Szindler M. M. et al. Al2O3/ZnO Multilayer Coatings for Improvement in Functional Properties of Surgical Scalpel Blades // Coatings. – 2025. – Vol. 15, No. 4. – P. 436.

2. Zhao X. et al. Enhanced corrosion protection of steel strip through advanced Zn-Mg alloy coatings manufactured by Continuous Physical Vapor Deposition: A review // Materials Chemistry and Physics. – 2024. – P. 129884.

3. Yan J. et al. Wear and corrosion resistance of textured and functionally particle-enhanced multilayer dual-biomimetic polymer coatings // Tribology International. – 2025. – Vol. 202. – P. 110335.

4. Johar M. et al. Development of novel Nb and Ta multilayer coatings for corrosion protection of Ti-based bipolar plates for proton exchange membrane fuel cells // Corrosion Science. – 2025. – Vol. 245. – P. 112707.

5. Zhang J. et al. Alternating multilayer structural epoxy composite coating for corrosion protection of steel // Macromolecular Materials and Engineering. – 2019. – Vol. 304, No. 12. – P. 1900374.

6. Fenker M., Balzer M., Kappl H. Corrosion protection with hard coatings on steel: Past approaches and current research efforts // Surface and Coatings Technology. – 2014. – Vol. 257. – P. 182–205.

7. Tan A. L. K. et al. Multilayer sol–gel coatings for corrosion protection of magnesium // Surface and coatings technology. – 2005. – Vol. 198, No. 1–3. – P. 478–482.

8. Khelifa F. et al. A multilayer coating with optimized properties for corrosion protection of Al // Journal of Materials Chemistry A. – 2015. – Vol. 3, No. 31. – P. 15977–15985.

9. Dobrzański L. A. et al. Structure and corrosion resistance of gradient and multilayer coatings // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. – 2006. – Vol. 18, No. 1–2. – P. 75–78.

10. Song Z. et al. Progress in superhydrophobic surfaces for corrosion protection of Mg alloys–a mini-review // Anti-Corrosion Methods and Materials. – 2024. – Vol. 71, No. 2. – P. 124–131.

11. Ortíz C. H., Hernandez-Renjifo E., Caicedo J. C. Study of corrosion protection through the implementation of TiC/TiSiCN multilayer coatings // Materials Chemistry and Physics. – 2024. – Vol. 315. – P. 128821.

12. Kasi V. et al. Improved Corrosion Protection of Copper in Electronic Devices via CAP-Assisted Multilayer SiOx Coatings // Applied Materials Today. – 2024. – Vol. 41. – P. 102517.

13. Gergely A. A review on corrosion protection with single-layer, multilayer, and composites of graphene // Corrosion Reviews. – 2018. – Vol. 36, No. 2. – P. 155–225.

14. Zhang X. et al. Multi-layer structure improves wear and corrosion resistance of chromium // Surface and Coatings Technology. – 2025. – P. 132165.

15. Wan Q. et al. Irradiation-decelerated corrosion behavior of CrN/TiSiN multilayer coating in liquid Pb–Bi eutectic alloy // Ceramics International. – 2024. – Vol. 50, No. 16. – P. 28209–28219.

16. Sun W. et al. Enhanced corrosion resistance and electrical conductivity of Nb/NbN multilayer coatings prepared by the combination methods of magnetron sputtering and pulse laser deposition // International Journal of Hydrogen Energy. – 2025. – Vol. 127. – P. 160–168.

17. Chen Q. et al. Improving the corrosion resistance and conductivity of 316L bipolar plates used for PEMFCs by applying Cr/CrN multilayer coating // Applied Surface Science. – 2025. – P. 162573.

18. Jeevitha M. et al. High temperature erosion-corrosion behaviour of magnetron sputtered TiCr/TiCrN ultrathin multilayer thin films for gas turbine engine applications // Surface and Coatings Technology. – 2025. – P. 131869.

19. Daghbouj N. et al. Revealing nanoscale strain mechanisms in ion-irradiated multilayers // Acta Materialia. – 2022. – Vol. 229. – P. 117807.

20. An B. et al. Interface-controlled mechanical properties and irradiation hardening in nanostructured Cr75Al25/Zr multilayers // Materials Science and Engineering: A. – 2022. – Vol. 850. – P. 143558.

21. Ni J. et al. Recent studies on the fabrication of multilayer films by magnetron sputtering and their irradiation behaviors // Coatings. – 2021. – Vol. 11, No. 12. – P. 1468.

22. Callisti M., Polcar T. Combined size and texture-dependent deformation and strengthening mechanisms in Zr/Nb nano-multilayers // Acta Materialia. – 2017. – Vol. 124. – P. 247–260.

23. Seita M. et al. Direct evidence for stress-induced texture evolution and grain growth of silver thin films upon thermal treatment and self-ion bombardment // Acta materialia. – 2010. – Vol. 58, No. 19. – P. 6513–6525.

24. Wang L. et al. Modulation-ratio-dependent deformation mechanisms in Cr/CrN/Cr-DLC multilayer triggered by nanoindentation // Journal of Alloys and Compounds. – 2024. – Vol. 1004. – P. 175922.

25. Bykov P. V. et al. Effect of Aluminum Ion Irradiation on Chemical and Phase Composition of Surface Layers of Rolled AISI 321 Stainless Steel // Metals. – 2021. – Vol. 11, No. 11. – P. 1706.