Автоволновые процессы при осаждении плазменных покрытий
Рассматриваются автоволновые процессы, возникающие при осаждении плазменных покрытий. Для получения покрытий использовались композиционные катоды и катоды из нержавеющей стали. Проводились измерения микротвердости вдоль и поперек образца в количестве до 50 штук. Графики микротвердости представляют собой периодические структуры с длиной волны порядка 10-4 м. Коэффициент диффузии имеет порядок 10-8 м2/с, т.е. мы имеем систему с малой диффузией. Осаждение покрытий в плазме представляет собой термодинамически неравновесный процесс в открытой системе. Нелинейность уравнений возникает из - за движения границы раздела фаз и малой диффузии поверхностных атомов. В этом случае возникает автоволновой процесс. Полученные нами экспериментальные и теоретические результаты укладываются в модель макроскопической локализации пластического течения. В этой модели показано, что локализация пластического течения в металлах и сплавах имеет ярко выраженный волновой характер. Развитая нами теория кристаллизации цилиндра конечных размеров относится к задачам с подвижной границей раздела фаз и носит название «задача Стефана». С математической точки зрения краевые задачи такого типа принципиально отличны от классических задач теплопроводности или диффузии. Вследствие зависимости размера области переноса потока от времени к этому типу задач неприменимы классические методы разделения переменных и интегральных преобразований Фурье, так как, оставаясь в рамках классических методов математической физики, не удаётся согласовать решение уравнения с движением границы раздела фаз. Движение границы раздела фаз приводит к нелинейности системы уравнений, что и приводит к возникновению автоволн.