ПОКРЫ́ТИЯ

ПОКРЫ́ТИЯ в ма­те­риа­ло­ве­де­нии, один или нес­коль­ко сло­ёв ма­те­риа­ла, ис­кус­ст­вен­но по­лу­чен­ных на твёр­дой по­верх­но­сти (де­та­лей, из­де­лий, кон­ст­рук­ций, ма­шин, зда­ний, со­ору­же­ний и т. д.) для при­дания ей функ­цио­наль­ных и за­щит­ных свойств или в де­ко­ра­тив­ных це­лях. В за­ви­си­мо­сти от на­зна­че­ния П. мо­гут иметь тол­щи­ну от де­сят­ков на­но­мет­ров до не­сколь­ких сан­ти­мет­ров. В при­бо­ро­строе­нии и ма­ши­но­строе­нии ис­поль­зу­ют П. тол­щи­ной от де­сят­ков на­но­мет­ров до со­тен мик­ро­мет­ров. П. тол­щи­ной ме­нее 1 мкм час­то на­зы­ва­ют тон­ки­ми плён­ка­ми, тол­щи­ной ме­нее 100 нм – на­но­фаз­ны­ми. Умень­ше­ние тол­щи­ны при­во­дит к из­ме­не­нию строе­ния ве­ще­ст­ва и из­ме­не­нию мн. свойств (напр., умень­ше­нию па­ра­мет­ра кри­стал­лич. ре­шёт­ки и темп-ры плав­ле­ния).

П. мо­гут при­да­вать по­верх­но­сти оп­ре­де­лён­ные хи­мич. свой­ст­ва (ан­ти­кор­ро­зи­он­ные, ки­сло­то­стой­кие, ог­не­за­щит­ные, про­ти­во­при­гар­ные, гид­ро­фоб­ные и олео­фоб­ные П.), фи­зич. свой­ст­ва (ан­ти­фрик­ци­он­ные, тер­мо­барь­ер­ные, те­п­ло­от­ра­жаю­щие, солн­це­за­щит­ные, те­п­ло­стой­кие, элек­тро­изо­ля­ци­он­ные, зву­ко­по­гло­щаю­щие, из­но­со­стой­кие, ан­ти­об­ле­де­ни­тель­ные, ус­той­чи­вые к ра­диа­ции П.), в т. ч. оп­тич. свой­ст­ва (зер­каль­ные, све­то­от­ра­жаю­щие, не­от­ра­жаю­щие, про­свет­ляю­щие, не­про­зрач­ные П.), био­ло­гич. свой­ст­ва (не­об­рас­таю­щие, био­цид­ные П.), а так­же вы­пол­нять не­ко­то­рые слож­ные функ­ции (напр., са­мо­очи­щаю­щие­ся, сен­сор­ные, про­зрач­ные элек­тро­про­вод­ные П.). Для во­ен. тех­ни­ки при­ме­ня­ют ка­муф­ли­рую­щие и ан­ти­ра­дар­ные П. В авиа­мо­то­ро­строе­нии при­ме­ня­ют П. ло­па­ток тур­бин, уп­лот­ни­тель­ные П. Тон­кие П. по­вы­ша­ют тре­щи­но­стой­кость стек­лян­ных из­де­лий. Раз­но­вид­но­стью за­щит­ных яв­ля­ют­ся по­тею­щие П., ра­бо­чая по­верх­ность ко­то­рых ох­ла­ж­да­ет­ся вслед­ст­вие ис­па­ре­ния или тер­мич. раз­ло­же­ния их ком­по­нен­тов, что по­вы­ша­ет те­п­ло­стой­кость и эро­зи­он­ную стой­кость.

По хи­мич. со­ста­ву П. под­раз­де­ля­ют­ся на по­ли­мер­ные, ке­ра­мич., стек­ло­вид­ные, ме­тал­лич. и ком­по­зит­ные. Вы­де­ля­ют так­же ла­ко­кра­соч­ные по­кры­тия. Стек­ло­вид­ные П. на ос­но­ве ок­си­дов крем­ния и бо­ра с до­бав­ка­ми ок­си­дов или фто­ри­дов др. ме­тал­лов – гла­зу­ри (на ке­ра­мич. из­де­ли­ях) и эма­ли (на ме­тал­лич. из­де­ли­ях). Мно­го­слой­ные П. об­ла­да­ют, как пра­ви­ло, ком­плек­сом по­ло­жи­тель­ных свойств, при­су­щих отд. сло­ям. Раз­ра­ба­ты­ва­ют­ся са­мо­за­ле­чи­ваю­щие­ся П. На­ча­лось ис­поль­зо­ва­ние в П. но­вых ма­те­риа­лов – уг­ле­род­ных на­нот­ру­бок и гра­фе­нов (ком­по­зит­ные ог­не­за­щит­ные П. и за­щит­ные П. для под­вод­ной час­ти мор. су­дов).

Спо­со­бы на­не­се­ния П. де­лят­ся: на ме­ха­ни­че­ские (ок­ра­ши­ва­ние ки­стью или ва­ли­ка­ми, по­лив, оку­на­ние, аэ­ро­гра­фия, при­пуд­ри­ва­ние, при­гла­жи­ва­ние су­саль­но­го зо­ло­та, на­не­се­ние шли­ке­ра с по­сле­дую­щей суш­кой или об­жи­гом), фи­зи­че­ские (тер­мо­ва­ку­ум­ное, элек­трон­но-лу­че­вое, ка­тод­ное, маг­не­трон­ное, га­зо­тер­мич., плаз­мен­ное, ион­но-плаз­мен­ное, де­то­на­ци­он­ное на­пы­ле­ние, ион­ная им­план­та­ция, ион­ное пла­ки­ро­ва­ние, ион­но-лу­че­вое пе­ре­ме­ши­ва­ние, им­пульс­ное ла­зер­ное на­пы­ле­ние, элек­тро­ду­го­вая ме­тал­ли­за­ция, на­плав­ка и др.), хи­ми­че­ские (хи­мич. оса­ж­де­ние из га­зо­вой фа­зы, золь-гель про­цесс, ион­ный об­мен, ре­ак­ции га­зо­об­раз­ных или жид­ких реа­ген­тов на по­верх­но­сти – азо­ти­ро­ва­ние, али­ти­ро­ва­ние, бо­ри­ро­ва­ние, це­мен­та­ция, циа­ни­ро­ва­ние и др.), элек­тро­хи­ми­че­ские (галь­ва­но­сте­гия, ано­ди­ро­ва­ние, ок­си­ди­ро­ва­ние, элек­тро­фо­ре­тич. оса­ж­де­ние и др.), ком­би­ни­ро­ван­ные спо­со­бы (напр., элек­тро­ста­тич. ок­ра­ши­ва­ние). На­пы­ле­ние по­рош­ко­об­раз­ных по­ли­ме­ров про­из­во­дит­ся га­зо­пла­мен­ным, вих­ре­вым, элек­тро­вих­ре­вым, элек­тро­ста­ти­че­ским и др. ме­то­да­ми. Вы­бор ме­то­да оп­ре­де­ля­ет­ся со­ста­вом и фор­мой ма­те­риа­лов, тре­бо­ва­ния­ми к по­лу­чае­мо­му П., ве­ли­чи­ной по­кры­вае­мой по­верх­но­сти, про­из­во­ди­тель­но­стью про­цес­са.

При ион­ной им­план­та­ции из­де­лие об­лу­ча­ют ус­ко­рен­ны­ми ио­на­ми ме­тал­лов, B, As и др. с энер­ги­ей от 10 эВ до 200 кэВ, ко­то­рые про­ни­ка­ют на глу­би­ну от 10 нм до 50 мкм, при­чём наи­боль­шая кон­цен­тра­ция им­план­ти­руе­мых ио­нов соз­да­ёт­ся не на по­верх­но­сти, а в при­по­верх­но­ст­ных сло­ях. При ион­ном пла­ки­ро­ва­нии ме­ж­ду ми­ше­нью и под­лож­кой соз­да­ёт­ся плаз­ма; ион­но-лу­че­вое пе­ре­ме­ши­ва­ние со­сто­ит из двух ста­дий: на­не­се­ния на ми­шень по­кры­тия из ве­ще­ст­ва ино­го со­ста­ва и об­лу­че­ния по­кры­той ми­ше­ни, что ве­дёт к об­ра­зо­ва­нию на по­верх­но­сти хи­мич. со­еди­не­ния, твёр­до­го рас­тво­ра или ком­по­зи­та.

Галь­ва­нич. ме­то­ды ис­поль­зу­ют для по­лу­че­ния по­кры­тий из Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Sn, Pb, Cr, Ni, не­ко­то­рых спла­вов, peжe Pt, Pd, Rh и др. ме­тал­лов. В тех­но­ло­гии элек­трон­ных при­бо­ров для по­лу­че­ния мо­но­кри­стал­лич. П. при­ме­ня­ют мо­ле­ку­ляр­но-лу­че­вую эпи­так­сию. В ме­тал­лур­гии ис­поль­зу­ют пла­ки­ро­ва­ние с по­мо­щью го­ря­чей про­кат­ки, прес­со­ва­ния или свар­ки взры­вом, в по­ли­гра­фии – ла­ми­ни­ро­ва­ние по­ли­ме­ра­ми (по­ли­эти­лен­те­реф­та­лат, по­ли­про­пи­лен, по­ли­ви­нил­хло­рид), в ме­тал­ло­об­ра­ба­ты­ваю­щей пром-сти – во­ро­не­ние. Для по­лу­че­ния П. из аморф­ных ме­тал­лов их рас­пла­вы на­но­сят на ох­ла­ж­дае­мый вра­щаю­щий­ся диск.

Мн. П. в строи­тель­ст­ве зда­ний и со­ору­же­ний род­ст­вен­ны об­ли­цов­ке и яв­ля­ют­ся срав­ни­тель­но тол­сты­ми – от до­лей мил­ли­мет­ра до не­сколь­ких сан­ти­мет­ров и мо­гут вы­пол­нять функ­ции уп­роч­не­ния (ар­ми­рую­щие П.), за­щи­ты зда­ний от кор­ро­зии и ат­мо­сфер­ных осад­ков (ан­ти­кор­ро­зи­он­ные П. бе­то­на и ме­тал­лич. кон­ст­рук­ций), за­щи­ты по­ме­ще­ний от гря­зи, со­хра­не­ния те­п­ла (П. окон­ных стё­кол), за­щи­ты от шу­ма и др. Они мо­гут быть по­ли­мер­ны­ми (ре­зи­на, пла­сти­кат и др.), ком­по­зит­ны­ми (ли­но­ле­ум, ков­ро­лин и др.), по­ли­мер­це­мент­ны­ми, гип­со­вы­ми (шту­ка­тур­ка), ке­ра­ми­че­ски­ми (ка­фель, плит­ка, из­раз­цы), бу­маж­ны­ми (обои), тка­не­вы­ми, де­ре­вян­ны­ми (дуб, крас­ное де­ре­во, бам­бук для стен). Осо­бо вы­де­ля­ют П. по­ме­ще­ний и со­ору­же­ний для за­ня­тий спор­том (иг­ро­вые за­лы, бе­го­вые до­рож­ки, тен­нис­ные кор­ты и др.). Ещё бо­лее тол­сты­ми яв­ля­ют­ся до­рож­ные П. (ас­фальт, про­ти­во­сколь­зя­щие П. на улич­ных пе­ре­хо­дах и ле­ст­ни­цах, до­рож­ная раз­мет­ка и др.).

За­щит­ные П. при­ме­ня­ют на транс­порт­ных сред­ст­вах (напр., ан­ти­кор­ро­зи­он­ные по­ли­мер­ные П. ав­то­мо­би­лей, па­луб­ные П. су­дов, П. внутр. по­верх­но­стей су­хо­груз­ных и неф­те­на­лив­ных су­дов). В ав­то­мо­би­ле­строе­нии ис­поль­зу­ют то­ни­ро­ва­ние стё­кол, ан­ти­гра­вий­ное по­кры­тие. П. су­дов и са­мо­лё­тов по­зво­ля­ют сни­зить рас­ход то­п­ли­ва. Соз­да­ны ин­тел­лек­ту­аль­ные П. для об­на­ру­же­ния ме­ха­нич. по­вре­ж­де­ний ло­па­стей вин­тов или пла­нё­ра са­мо­лё­тов и вер­то­лё­тов.

В неф­те- и га­зо­пе­ре­ра­бот­ке, на хи­мич. про­из-вах при­ме­ня­ют П. труб и ап­па­ра­тов. В фар­ма­цев­ти­ке и ме­ди­ци­не – П. ле­карств, мед. ин­ст­ру­мен­та и др. П. ис­поль­зу­ют для из­го­тов­ле­ния юве­лир­ных из­де­лий и би­жу­те­рии, в про­те­зи­ро­ва­нии зу­бов. При про­из-ве пи­ще­вой про­дук­ции П. ис­поль­зу­ют для сы­ра (ко­роч­ка), тво­рож­ных сыр­ков и др. При из­го­тов­ле­нии не­ко­то­рых пред­ме­тов иск-ва и до­маш­не­го хо­зяй­ст­ва при­ме­ня­ют де­ко­ра­тив­ные П. «под ме­талл», цер­ков­ные ку­по­ла по­кры­ва­ют нит­ри­дом ти­та­на, ими­ти­рую­щим зо­ло­то. Ху­дож­ни­ки ис­поль­зу­ют грун­тов­ку и лев­кас. В бы­ту П. при­ме­ня­ют для за­щи­ты обу­ви (вак­са) и оде­ж­ды (про­пит­ка) от во­ды. В го­р. хо­зяй­ст­ве ис­поль­зу­ют ан­ти­ван­даль­ные П. (от граф­фи­ти).