К.А. Амеличева – к.т.н., доцент, 

Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана

Е-mail: aka2000@mail.ru

Е.В. Вершинин – к.т.н., зав. кафедрой, 

Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана

Е-mail: yevgeniyv@mail.ru

Г.В. Прасицкий – ассистент, 

Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана

Е-mail: akatosh74@yandex.ru

В.В. Прасицкий – д.т.н., 

Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана

Е-mail: sintel40@yandex.ru

Постановка проблемы. Перспективы применения ряда металлов, таких как кобальт (Co), титан (Ti) и медь (Сu), в системах XXI века к настоящему времени не подвергались детальному обобщению. Металл Co, как неотъемлемая часть компонентов магнитных и аккумуляторных систем, будет вовлечен в массовое производство изделий информационных технологий, в том числе для мобильной связи и электромобилей, а Ti – в отрасли самолетостроения и ракетостроения.

Цель. Провести аналитические исследования состава и конструкций композиционных медьсодержащих материалов с электропроводными, эмиссионными и теплопроводными параметрами, которые целесообразно использовать при создании долговечных и надежных технических устройств: электроконтактных изделий, вакуумных, газоразрядных и мощных полупроводниковых приборов для современных электронных систем.

Результаты. Изучена динамика формирования заданных физических свойств у планарных и объемных композиционных материалов в зависимости от вида и содержания в них медной компоненты. Проанализированы основные технологии их получения на примере электропроводящих, эмитирующих и теплоотводящих композиций, примененных в составе электроконтактных устройств, вакуумных, газоразрядных установок и полупроводниковых приборов, в том числе и СВЧ-диапазона, востребованных при комплектации современных технических систем.

Практическая значимость. Предложены рациональные способы модернизации особо востребованных объемных медьсодержащих композиций и приемы повышения их конкурентоспособности.

1. Лилеев А.С. Феноменологическая теория процессов перемагничивания постоянных магнитов из сплавов // Металловедение и термическая обработка металлов. 2016. № 10 (736). С. 4–9.
2. Shatalov V.K., Korzhavyi A.P., Lysenko L.V et al. Increasing the strength of titanium alloys using rods process by microarc oxidation // Welding international. 2017. V 31. № 12. P. 964–968.
3. Коржавый А.П., Максимов В.В., Федоров В.О. Получение исходных материалов для электронной компонентной базы радиоэлектронного производства // Электромагнитные волны и электронные системы. 2016. Т. 21. № 1. С. 9-14.
4. Федосеев И.В. Гидрокарбонильные процессы в технологии платиновых металлов. М.: Руда и Металлы. 2011. 128 с.
5. Федосеев И.В., Максимов В.В. Использование гидрокарбонильного процесса в современной технологии производства меди // Цветные металлы. 2012. № 9. С. 21–24.
6. Коржавый А.П. Влияние ионно-электронной бомбардировки на свойства композиций металл-диэлектрик и разработка на их основе долговечных катодов для отпаянных приборов: Дис. … докт. техн. наук. М. 1991. 49 с. URL: https://search.rsl.ru.
7. Никифоров К.Г., Коржавый А.П., Горбачев В.В. и др. Дефекты и физические свойства многокомпонентных электронных материалов / Под ред. К.Г. Никифорова. Калуга: Изд-во КГПУ им. К.Э. Циолковского. 1999. 215 с.
8. Готра З.Ю. Технология микроэлектронных устройств: справочник. М.: Радио и связь. 1991. 528 с.
9. Готра З.Ю., Смеркло Л.М., Бойко И.И. и др. Теплопроводные подложки для мощных гибридных интегральных схем // Зарубежная радиоэлектроника. 1990. № 12. С. 3–23.
10. Пономарев В.А., Яранцев Н.В. Порошковые композиционные материалы для изделий электронной техники: научное издание / Под ред. А.П. Коржавого. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2014. 304 с.
11. Иовдальский В.А., Ганюшкина Н.В., Пчелин В.А. и др. Мощная гибридная интегральная схема СВЧ-диапазона с алмазным теплоотводом // Электронная техника. Сер. СВЧ-техника. 2013. № 2 (517) С. 66–74.
12. Катаев С.В., Сидоров В.А., Гордеев С.К. Алмаз-карбидный композиционный материал «скелетон» для теплоотводов // Электроника. НТБ. 2011. № 3. С. 60–64.
13. Bolgov I.S., Korzhavyi A.P. Promising directions of development of tape metallic materials for electronics // Journal of Advanced Materials. 1994. V. 1. № 4. P. 350–352.
14. Липницкий А.Г., Неласов И.В., Клименко Д.Н. и др. Молекулярно-динамическое моделирование многослойного композита Cu/Nb // Материаловедение. 2009. № 6. С. 7–10.
15. Каталог продукции АО «Аметист-Стан». Калуга: Изд-во АО «Аметист-Стан». 2019. 13с. URL: http://www.ametist-stan.ru.
16. Коржавый А.П., Капустин В.И., Кузьмин Г.В. Методы экспериментальной физики в избранных технологиях защиты природы и человека. М.: ИНФРА-М. 2016. 352 с.
17. Korzhavyi A.P. Advanced metallic material for vacuum devices // Journ. of Advanced Materials. 1994. V. 1(1). P. 13–15.
18. Коржавый А.П., Марин В.П., Реутов А.П. Перспективные направления разработок материалов для вакуумных приборов // Наукоемкие технологии. 2001. Т. 2. № 4. С. 13–19.
19. Коржавый А.П., Никифоров Д.К. Эмиттирующие наноструктуры «метал - оксид металла»: физика и применение: монография / Под ред. А.П. Коржавого. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2009. 156 с.
20. Bondarenko G.G., Korzhavyi A.P. Influence of surface on the structure and properties of coed cathodes // Russian Physics Journal. 2007. № 50(2). P. 125–133.
21. Чернов Н.К. Основы технологии полосчатого плакирования металлов. Калуга: Издательство научной литературы Н.Ф. Бочкаревой. 2010. 224 с.
22. Коржавый А.П. Порошковая металлургия в материалосберегающих технологиях изготовления катодных узлов ИЭТ // Электронная промышленность. 1986. № 3. С. 48–49.
23. Коржавый А.П., Редега К.П. Материалы для катодов с низкими значениями первого критического потенциала // Обзоры по электронной технике. Сер. Материалы.1987. № 2 (1269). 39с.
24. Есаулов М.Н. Изменение состава и структуры многокомпонентных металлических материалов при бомбардировке их поверхности заряженными высокоэнергетическими частицами в электронных приборах: Автореф. диc. … канд. техн. наук. М.: 2005. 16 с.
25. Бондаренко Г.Г., Жданов С.М., Коржавый А.П., Тихонов А.Н. Поведение металлических композиций на основе меди и алюминия в условиях длительной ионно-электронной бомбардировки // Перспективные материалы. 1999. № 3. С. 29–38.
26. Ли И.П. Магнетроны импульсного действия – все дело в катоде // Электроника. НТБ. 2012. № 5. С. 84–87.
27. Аристархова А.А., Волков С.С., Коржавый А.П. и др. Изменение вторично-эмиссионных свойств и состава композиционных пленочных эмиттеров Cu/MgO на Cu в процессе активирования // Электронная техника. Сер. Материалы. 1987 № 4 (225). С. 19–21.
28. Коржавый А.П. Композиционные эмиттирующие материалы // Обзоры по электронной техники. Сер. Материалы. 1988. № 5 (1368). 65с.
29. Семенова В.Б., Коржавый А.П. Методы разработки и конструктивные особенности электродных систем современных газовых лазеров // Лазерная техника и оптоэлектроника. 1982. № 3. С. 71.
30. Шаталов В.К., Коржавый А.П. Микродуговое оксидирование в технике создания эмитирующих наноструктур лазерных газоразрядных датчиков // Электромагнитные волны и электронные системы. 2016. Т. 21. № 1. С. 78–84.
31. Гнесин Г.Г., Левченко Г.В., Лубан Р.Б. Новые электродные материалы для газоразрядных камер технологических лазеров // Электронная промышленность. 1989. № 2. С. 35.
32. Качалин Н.И., Белов В.Ю., Тихий Г.А. и др. Псевдосплав Cu-W в качестве дугогасительных контактов для современных элегазовых выключателей // Заготовительные производства в машиностроении. 2007. № 1. С. 35–43.
33. Коржавый А.П., Марин В.П., Яранцев Н.В. Перспективные ленточные металлические материалы для электронной техники // Наукоемкие технологии. 2001. Т. 2. № 4. С. 50–56.
34. Бондарь Д. Мощные СВЧ-транзисторы и корпуса для российского и зарубежного рынка // Электронные компоненты. 2013. № 1. С. 23.
35. Пат. РФ № 2628233. Способ изготовления изделий из псевдосплавов молибден-медь / А.П. Коржавый, Г.В. Прасицкий. Опубл. 15.08.2017. Бюл. № 23.
36. Пат. РФ № 2607478. Способ изготовления изделий из псевдосплавов вольфрам-медь / А.П. Коржавый, Г.В. Прасицкий. Опубл. 10.01.2017. Бюл. № 1.
37. Бодрова Л.В., Гойда Э.Ю., Пастухов Э.А., Ченцов В.П. Оптимизация способов жидкофазного получения композиционных сплавов Cu-W // Перспективные материалы. 2017. № 7. С. 54–61.
38. Тихий Г.А. Структура, свойства и технологии получения тугоплавких псевдосплавов W-Ni-Fe и Mo-Cu при использовании миханоактивированной порошковой шихты: Автореф. диc. … канд. тех. наук. Самара. 2001. 20с.
39. Коржавый А.П., Инюхин М.В. Применение псевдосплавов состава вольфрам-медь для отвода тепла в корпусах силовых полупроводниковых приборов // Электромагнитные волны и электронные системы. 2016. Т. 21. № 8. С. 10–15.
40. Rajkumar K. Aravindan S. Microwave sintering of copper-graphite composites // Journal of Materials Processing Technology. 2009. V. 209. № 15. P. 5601–5605.
41. Понрадж°Виджай Н., Ажагураджан А., Веттивель С.К. и др. Моделирование и оптимизация влияния параметров спекания на твердость композитных листов медь/графен по методике поверхности отклика // Металловедение и термическая обработка металлов. 2018. № 9 (759). С. 57–61.
42. Рыльков Е.Н., Исупов Ф.Ю., Наумов А.А. и др. Микроструктура и механические свойства разнородных соединений Al-Cu полученных сваркой трением с перемешиванием // Металловедение и термическая обработка металлов. 2018. № 11 (761). С. 48–53.
43. Пат. РФ № 2175804. Газовый лазер на тлеющем разряде / Г.М. Калистратова, В.Н. Казаков, А.П. Коржавый и др. Опубл. 18.05.2000. Бюл. № 5.
44. Марин В.П., Власко А.В., Пчелинцева Н.И. и др. Новые технологии получения композиционных материалов, обеспечивающих повышенный ресурс // Наукоемкие технологии. 2008. Т. 9., № 10. С. 4–9.
45. Исаев С.И., Кожинов И.В., Кофанов В.И. и др. Теория теплопроводности / Под ред. А.И. Леонтьева. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2018. 462с.
46. Марин В.П., Федоров В.К., Луценко А.В. Основы теории нанотехнологий. М.: Изд-во «МАТИ РГТУ им. К.Э. Циолковского». 2013. 128с.