Исследование влияния параметров MOCVD-осаждения на структуру, электрические и магнитные свойства тонких пленок Со
Влияние условий осаждения на структуру, электрические и магнитные свойства пленок кобальта. Рентгеноструктурные исследования пленок кобальта. Влияние условий осаждения на морфологию поверхности и на толщину пленок. Затраты на амортизацию оборудования.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 24.07.2014 |
Размер файла | 2,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Микронапряжения в пленках Co, осажденных при Тисп = 1200С, снижаются с ростом температуры подложки, в то время как в пленках, полученных при Тисп = 1300С, они остаются постоянны в пределах погрешности измерений (Таблица 2). Стоит отметить, что увеличение температуры испарителя от 120 до 1300С приводит к трехкратному уменьшению микронапряжений. При этом дальнейший рост температуры испарителя вплоть до Тисп = 1550С на величину микронапряжений не влияет.
Методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии установлено, что температура подложки существенно влияет на элементный состав пленок Со. Как видно из таблицы 2, наряду с атомами Co в исследованных пленках присутствуют атомы углерода, кислорода и азота. В случае Тисп = 1200С увеличение температуры подложки от 310 до 4200С приводит к двукратному уменьшению содержания кобальта от 91,4 до 44,2% и к значительному повышению содержания углерода. Данное изменение химического состава объясняет исчезновение дифракционного пика на угле 2? = 44.2 - 44.7 в пленках Co, нанесенных при Тподл = 4200С. Однако в случае Тисп = 1300С степень влияния температуры подложки на элементный состав пленок уменьшается. Увеличение температуры подложки от 300 до 3300С сопровождается ростом содержания кобальта от 84.8 до 93.5%. При этом дальнейшее повышение температуры подложки до 3400С приводит к обратному снижению содержания кобальта в пленках до 90,9%. Отметим, что варьирование температуры испарителя не влияет на химический состав пленок Co. Согласно таблице 2 содержание кобальта в исследуемых пленках колеблется в пределах 90-95% при изменении температуры испарителя от 120 до 1550С.
3.2 Влияние условий осаждения на морфологию поверхности пленок кобальта
Как видно из рисунков 11,12, пленки Co, нанесенные при температуре испарителя Tисп = 120°С и температуре подложки Tподл = 310-350С, характеризуются зеренной структурой со средним размером зерна 60-70 нм. Однако при повышении температуры подложки до Tподл = 370С пленки Co приобретают ячеистую структуру (Рисунок 11, в). Осаждение при Tподл = 420С сопровождается дальнейшим исчезновением зеренной структуры, а также уменьшением толщины ячеек (Рисунок 11,г)
Рисунок 11 - РЭМ-изображения морфологии поверхности пленок Co, нанесенных при температуре испарителя Tисп = 120 °С и температурах подложки Tподл = 310 (а), 350 (б), 370 (в) и 420 °С (г)
При увеличении температуры испарителя до Tисп = 130 С в пленках Co также удается сформировать ярко выраженную зеренную структуру. При этом наблюдается двукратное увеличение среднего размера зерна по сравнению с пленками, полученными при Tисп = 1200С. Однако в данном случае уже при температуре подложки Tподл = 340С в исследуемых пленках начинает уменьшаться средний размер зерна и формироваться ячеистая структура.
Повышение температуры испарителя до 1350С способствует существенному росту среднего размера зерна пленок Co. При этом зёрна приобретают ступенчатую поверхность. Дальнейшее увеличение температуры испарителя последовательно до 145 и до 1500С не приводит к значительным изменениям размера зерна и рельефа их поверхности. Однако при температуре испарителя, равной 1550С, исследуемые пленки приобретают мелкозернистую структуру.
3.3 Влияние условий осаждения на толщину пленок кобальта
Увеличение температуры подложки приводит к снижению толщины пленок Co и постепенной потере их сплошности. Рисунки 12,г и 15 наглядно демонстрирует формирование островковой структуры в пленках Со, осажденных при Tисп =120 °С и Tподл = 420 °С.
'
Рисунок 15 - Изображение пленки Co, нанесенной на подложку Si при температуре 420 0С и Тисп = 120 (а) и профилограмма участка А - Б (б); оптическая профилометрия
Сравнение пленок Co из первой партии, полученных при температурах подложки 350 и 370 0С, но при разной длительности осаждения, позволяет сделать вывод, что двукратное увеличение времени осаждения (от 2 до 4 часов) приводит к двукратному увеличению толщины пленки (таблица 3, рисунки 16 и 17).
Таблица 3 - Толщина пленок Co, полученных при различных температурах испарителя Тисп и подложки Тподл, а также длительности осаждения осаждения
Тисп, 0С |
Тподл, 0С |
Длительность осаждения, ч |
Толщина, нм |
|
Первая партия |
||||
120 |
310 |
2 |
50 |
|
120 |
330 |
2 |
40 |
|
120 |
350 |
2 |
20 |
|
120 |
370 |
4 |
40 |
|
120 |
420 |
2 |
-* |
|
Вторая партия |
||||
130 |
300 |
4 |
190 |
|
130 |
310 |
4 |
180 |
|
130 |
320 |
4 |
170 |
|
130 |
330 |
4 |
140 |
|
130 |
340 |
4 |
110 |
|
Третья партия |
||||
120 |
330 |
2 |
40 |
|
130 |
330 |
4 |
140 |
|
135 |
330 |
2 |
170 |
|
140 |
330 |
2 |
250 |
|
145 |
330 |
2 |
190 |
|
150 |
330 |
2 |
130 |
|
155 |
330 |
2 |
100 |
* пленки Co имеют островковую структуру
Более существенный рост толщины образцов Co достигается при увеличении температуры испарителя. Пленки Со, осажденные при Tисп =130 °С в течении 4 часов характеризуются четырехкратным увеличением толщины (таблица 3).
Рисунок 16 - Изображение пленки Co, нанесенной на подложку Si при температуре 350 0С и Тисп=120 (а) и профилограмма участка А - Б (б); оптическая профилометрия
Рисунок 17 - Изображение пленки Co, нанесенной на подложку Si при температуре 370 0С и Тисп=120 (а) и профилограмма участка А - Б (б); оптическая профилометрия
Как видно из таблицы 3, толщина пленок Co имеет экстремальную зависимость от температуры испарителя. В интервале от 120 до 140 0C толщина пленок увеличивается от 40 до 250 нм. Однако при дальнейшем увеличении температуры испарителя толщина пленок Co снижается и составляет 100 нм при Тисп =155 0C (рисунок 18).
Рисунок 18 - Изображение пленки Co, нанесенной на подложку Si при температуре 330 0С и Тисп=155 (а) и профилограмма участка А - Б (б); оптическая профилометрия
3.4 Магнитные и электрические свойства пленок Co
С помощью метода динамической магнитно-силовой микроскопии (МСМ) (кантилевер колеблется с резонансной частотой) визуализировано пространственное распределение по поверхности металлических пленок производной магнитной силы, которая пропорциональна второй производной магнитного поля. Цветовой контраст, наблюдаемый на МСМ-изображениях, свидетельствует о наличии доменной структуры. Следует отметить, что из-за сравнительно большой высоты холмов топография поверхности пленок частично оказывает влияние на характер МСМ-изображений.
Пленки кобальта, полученные при температуре испарителя 120 0С, характеризуются слабо выраженной доменной структурой.
Помимо отсутствия доменной структуры невысокие магнитные свойства у пленок Co подтверждают также петли гистерезиса, измеренные в направлении оси легкого намагничивания.
Пленки Co, полученные при температуре подложки 310 0С характеризуются сравнительно узкой петлей гистерезиса с низкими значениями остаточной намагниченности и намагниченности насыщения. Повышение температуры испарителя до 330 0С способствует двукратному росту намагниченностей пленок, однако их величина остается по-прежнему невысокой. При этом слегка увеличивается коэрцитивная сила, и петля гистерезиса становится более широкой. Дальнейшее повышение температуры подложки до 350 0С приводит к резкому уменьшению всех магнитных характеристик пленок Co и к сужению петли гистерезиса. Однако при температуре подложки, равной 420 0С, исследуемые пленки характеризуются высокими значениями коэрцитивной силы, остаточной намагниченности и намагниченности насыщения, а также широкой петлей гистерезиса.
Повышение температуры испарителя до 130 0С способствует существенному росту величин остаточной намагниченности и намагниченности насыщения пленок Co.
Максимальные значения остаточной намагниченности и намагниченности насыщения наблюдаются в пленках Co, осажденных при температуре подложки Тподл = 330 0С. Коэрцитивная сила пленок Co, полученных при температуре испарителя 130 0С, остается в целом постоянной и составляет около 6500 А/м. Однако пленок Co, полученные при температуре подложки 320 0С, характеризуется более высокой величиной коэрцитивной силы. Стоит отметить, что повышение температуры испарителя со 120 до 130 0С привело также к уширению петли гистерезиса исследуемых пленок.
Дальнейший рост температуры испарителя вновь приводит к уменьшению магнитных характеристик пленок Co. Пленки Co, полученные в интервале температур испарителя от 135 до 145 0С, характеризуются пониженными значениями остаточной намагниченности и намагниченности насыщения по сравнению с пленками, осажденными при температуре испарителя 130 0С. При этом коэрцитивная сила данных пленок несущественно зависит от температуры испарителя и варьируется в пределах 6500-7500 А/м. Повышение температуры испарителя до 150 0С способствует четырехкратному росту намагниченностей пленок Co, однако коэрцитивная сила данных пленок остается неизменной. Последующее увеличение температуры испарителя до 155 0С одновременно сохраняет рост намагниченностей и способствует резкому уменьшению величины коэрцитивной силы исследуемых пленок Co .
Зависимость удельного электрического сопротивления пленок Co от температурных условий осаждения представлена в таблице 4. Из таблицы видно, что для пленок из первой партии увеличение температуры подложки от 310 до 420 0С способствует значительному росту величины удельного электрического сопротивления. Отметим, что при температуре подложки, равной 420 0С, удельное электросопротивление исследуемых пленок сравнимо с сопротивлением кремниевой подложки, что объясняется несплошностью данных пленок. Удельное электрическое сопротивление пленок из второй партии характеризуется экстремальной зависимостью от температуры подложки с минимальным значением при температуре Тподл = 330 0С. Для пленок из третьей партии величина удельного электросопротивления имеет тенденцию к уменьшению с ростом температуры испарителя.
Таблица 4 - Коэрцитивная сила Hc, остаточная намагниченность Mr, намагниченность насыщения Ms и удельное электрическое сопротивление пленок Co, полученных при различных температурах испарителя Тисп и подложки Тподл.
Тисп, 0С |
Тподл, 0С |
Hc, А/м |
Mr, emu/cм3 |
Ms, emu/cм3 |
, 10-6 Щ*м |
|
Первая партия |
||||||
120 |
310 |
6000 |
3 |
7 |
0,38 |
|
120 |
330 |
7500 |
10 |
15 |
0,46 |
|
120 |
350 |
- |
- |
- |
3,69 |
|
120 |
370 |
- |
- |
- |
- |
|
120 |
420 |
10000 |
45 |
60 |
- |
|
Вторая партия |
||||||
130 |
300 |
6500 |
48 |
52 |
0,36 |
|
130 |
310 |
6500 |
90 |
115 |
0,34 |
|
130 |
320 |
8600 |
80 |
100 |
0,12 |
|
130 |
330 |
6500 |
150 |
175 |
0,07 |
|
130 |
340 |
6500 |
78 |
85 |
0,1 |
|
Третья партия |
||||||
120 |
330 |
7500 |
10 |
15 |
0,46 |
|
130 |
330 |
6500 |
150 |
175 |
0,07 |
|
135 |
330 |
7000 |
45 |
64 |
0,05 |
|
140 |
330 |
7000 |
60 |
70 |
0,12 |
|
145 |
330 |
7500 |
50 |
65 |
0,11 |
|
150 |
330 |
6500 |
200 |
250 |
0,04 |
|
155 |
330 |
1700 |
330 |
450 |
0,04 |
3.5 Обсуждение результатов
С ростом Тподл в пленках образуется более мелкозернистая структура [4] и интенсифицируются диффузионные процессы. В результате, дефекты выходят из объема зерна на границы зерен. Как следствие, внутри зерна уменьшается доля дефектов, что способствует снижению величины микронапряжений. Уменьшение величины ОКР в пленках Co с ростом Тподл связано с фрагментацией зерен за счет образования дислокационных стенок: беспорядочно расположенные дислокации с ростом температуры собираются, образуя стенку и создавая ячеистую структуру [18]. Уменьшение величины микронапряжений с ростом температуры испарителя объясняется степенью законченности фазовых превращений. При Тисп =120 0С в исследуемых пленках ещё не полностью произошли фазовые превращения: границы между кристаллическими решетками различных фаз - когерентные. Как следствие, наблюдаются высокие микронапряжения. С ростом температуры испарителя фазовые превращения протекают интенсивнее (они начинаются в газовой фазе), и в результате кристаллы б-Co и в-Co обособляются. Происходит срыв когерентности границ кристаллических решеток, что способствует релаксации микронапряжений. Стоит отметить, что потеря дифракционного отражения при Тподл = 310 0С сопровождается его появлением на дальних углах от плоскостей другой ориентации (но данный пик не изучается, в связи с тем, что его интенсивность гораздо ниже). Отсутствие пика при Тподл = 420 0С связано с уменьшением количества кобальта и образованием сетчатой структуры - возможно аморфной (слабо кристаллической). Повышенное содержание углерода в пленках Co при Тподл = 420 0С связано с тем, что при высоких температурах подложки в процессе CVD-осаждения образуются рыхлые покрытия, загрязненные продуктами объемного разложения металлсодержащих соединений - микроскопическими частицами металла с повышенным содержанием углерода [4].
Сужение интервала существования кристаллической структуры в пленках Co при увеличении Тисп со 120 до 130 0С, а также значительное уменьшение размера зерна при высокой Тисп (155 0С) объясняется тем, что рост Тисп способствует увеличению скорости подачи паров в камеру осаждения [4]. Как следствие, возрастает скорость роста пленки, что приводит к уменьшению зерна [19] и увеличению количества дефектов [4]. Первоначальный рост зерна при увеличении Тисп от 120 до 150 0С связан с тем, что поменялся механизм роста пленок, и как следствие, вид внутренней структуры. При Тисп = 120 0С пленки Co характеризовались вертикальными столбчатыми образованиями, а при более высоких температурах испарителя - горизонтально-слоистыми (о чем свидетельствуют ступеньки на поверхности зерен). Стоит отметить, что средний размер зерен, отображенных на АСМ и РЭМ-изображениях, больше размера ОКР, так как размер ОКР приблизительно соответствует размеру субзерен.
Увеличение температуры подложки не только приводит к более интенсивному формированию ячеистой структуры в пленках Co, но и обусловливает снижение скорости их роста. По-видимому, с повышением Tподл процесс разложения предшественника начинается раньше, чем он достигает подложки. Как следствие, меньшее количество атомов Со осаждается на подложке, обусловливая существенное снижение толщины пленки и постепенной потере их сплошности (таблица 3). Рост температуры испарителя от 120 до 1400С способствует непрерывному увеличению толщины пленок Co вследствие повышения скорости осаждения. Однако при дальнейшем увеличении температуры испарителя возникают процессы десорбции атомов Co с подложки Si вследствие повышения их энергии. В результате толщина пленок начинает снижаться.
Сравнительно сниженные значения величин намагниченностей у пленок Co из первой партии объясняются их относительно малыми толщиной и размером зерна. Повышенное значение коэрцитивной силы у данных пленок Co, полученных при температуре подложки, равной 420 0С, может быть связано с наличием несплошной структуры и с меньшим содержанием кобальта в данных пленках. Содержание кобальта также оказывает существенное влияние на величину удельного электрического сопротивления данных пленок: с ростом температуры подложки от 310 до 420 0С уменьшается количество кобальта в пленках и, как следствие, возрастает удельное электрическое сопротивление.
Для пленок Co из второй партии величины магнитного момента и удельного электрического сопротивления хорошо взаимосвязаны с данными по элементному составу. Как известно, кобальт в отличие от неметаллических примесей (углерода, азота, кислорода) обладает магнитными свойствами и хорошей электропроводностью. Увеличение содержания Co от 84,8 до 93,5%, наблюдаемое в пленках Со, нанесенных при температуре испарителя Tисп = 130 0C и температурах подложки Tподл от 300 до 330 0C (таблица 2), обусловливает рост их остаточной намагниченности и намагниченности насыщения, а также уменьшение удельного электрического сопротивления (таблица 4). Однако в пленках, нанесенных при Tподл=340 0C, имеет место обратное уменьшение содержания Со (до 90,9%), что сопровождается снижением их магнитных свойств и увеличением удельного электрического сопротивления. При этом коэрцитивная сила данных пленок зависит от степени их упорядоченности (текстурированности). Как следует из таблицы 4, максимальной величиной Hc =8600 А/м характеризуются образцы, осажденные при Tисп = 130 °C и Tподл = 320 °C - именно эти образцы по данным рентгеноструктурного анализа имеют наиболее выраженную текстуру (максимальную высоту дифракционного пика).
Коэрцитивная сила пленок Co из третьей партии несущественно зависит от температуры испарителя и варьируется в пределах 6500-7500 А/м. Исключение составляет пленки Co, осажденные при температуре испарителя Тисп = 155°С, у которых наблюдаются пониженные значение коэрцитивной силы (Hc = 1700 А/м). Причина существенного снижения Hc у данных пленок связана с уменьшением величины микронапряжений и снижением степени текстурированности.
Изменение магнитных и электрических характеристик пленок Co, главным образом, определяется изменением размеров их зерен. Известно, что границы зерен, как и любые другие дефекты структуры (вакансии, атомы в междоузлии, дислокации, и др.) оказывают существенное влияние на величину удельного электрического сопротивления [20]. Чем меньше размер зерна, а, следовательно, больше протяженность границ зерен, тем больше величина с, что и наблюдается в наших экспериментах (Рисунок 23). Изменение структуры пленок также порождает изменение их магнитных свойств. Так, с ростом размера зерна уменьшается площадь межзёренных границ. В результате пленки Co легче перемагничиваются: магнитные домены вращаются и ориентируются по направлению внешнего магнитного поля, встречая на своем пути меньше препятствий. Как следствие, снижается коэрцитивная сила исследуемых металлических пленок. В свою очередь, с ростом размера зерна имеет место уменьшение доли дефектной структуры границ зерен, а, следовательно, увеличение магнитного момента пленок Co [21].
Рисунок 23 - Зависимости удельного электрического сопротивления r (1), коэрцитивной силы Hс (2) и намагниченности насыщения Ms пленок Co (3) от размера зерна d
ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА «ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ»
Студенту:
Группа |
ФИО |
|
4Б00 |
Хайруллин Рустам Равильевич |
Институт |
ИФВТ |
Кафедра |
ММС |
|
Уровень образования |
бакалавриат |
Направление/специальность |
Материаловедение и технологии материалов |
Исходные данные к разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение»: |
||
1. Стоимость ресурсов научного исследования (НИ): материально-технических, энергетических, финансовых, информационных и человеческих |
Материально-технические ресурсы: образцы пленок кобальта, атомно-силовой микроскоп, оптический профилометр, вибромагнитометр, установка для измерения удельного электрического сопротивления, компьютер (13576000р); энергетические ресурсы: электрическая энергия (1000р); информационные ресурсы: научные журналы, монографии, учебники по теме исследований (2000р); человеческие ресурсы: сотрудники лаборатории ИФПМ (3 человека). |
|
2. Нормы и нормативы расходования ресурсов |
Данная НИР проводится впервые, поэтому нормы и нормативы расходования ресурсов отсутствуют |
|
3. Используемая система налогообложения, ставки налогов, отчислений, дисконтирования и кредитования |
Согласно п.3 п.п.16 ст. 149 НК РФ данная НИР не подлежит налогообложению. На основании п. 1 ст. 58 закона №212-ФЗ для учреждений осуществляющих образовательную и научную деятельность в 2014 году вводится пониженная ставка для расчета отчислений во внебюджетные фонды - 27,1% от фонда оплаты труда. |
|
Перечень вопросов, подлежащих исследованию, проектированию и разработке: |
||
1. Оценка коммерческого потенциала, перспективности и альтернатив проведения НИ с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения |
Данная научно-исследовательская работа финансируется за счет средств государственного бюджета и по характеру получаемых результатов относится к поисковым работам. Результаты данных работ, как правило, не заканчиваются созданием и промышленным внедрением новых видов материалов и средств изготовления продукции. Они лишь выясняют технические, организационные и экономические возможности их получения. При положительных результатах выводы поисковых работ могут быть использованы в научно- исследовательских работах прикладного характера. По поисковым НИР, которые не заканчиваются достижением положительных результатов, определяется лишь сумма производственных затрат и капитальных вложений на их выполнение. |
|
2. Планирование и формирование бюджета научных исследований |
Согласно расчетам себестоимость выполнения данной НИР составляет 240695,18 р, включая затраты на заработную плату (128044,8р.), страховые отчисления (34700,14р.), материалы (6170р.), амортизацию оборудования (17534р.), электроэнергию (894,24р.), и прочие накладные расходы (53352 р.). |
|
3. Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования |
По результатам НИР были выполнены поставленные задачи. Однако, поскольку данная НИР относится к поисковым работам, то оценивать её эффективность преждевременно. Эффективность может быть определена только после проведения прикладных исследований, результатом которых будет получение конечного продукта. |
|
Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей): |
||
1. Оценка конкурентоспособности технических решений 2. Матрица SWOT 3. Альтернативы проведения НИ 4. График проведения и бюджет НИ 5. Оценка ресурсной, финансовой и экономической эффективности НИ |
Дата выдачи задания для раздела по линейному графику |
Задание выдал консультант:
Должность |
ФИО |
Ученая степень, звание |
Подпись |
Дата |
|
Доцент кафедры менеджмента |
Петухов О. Н. |
К.э.н., доцент |
Задание принял к исполнению студент:
Группа |
ФИО |
Подпись |
Дата |
|
4Б00 |
Хайруллин Рустам Равильевич |
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение
4.1 Классификация НИР
Классификация научных исследований имеет важное значение для выработки стратегии развития науки, решения вопросов, связанных с оценкой перспективных научных направлений, планирования и финансирования работ, определения вклада фундаментальных и других исследований в решении народнохозяйственных задач.
Работы, выполняемые научно-исследовательскими и конструкторскими организациями (НИИ, НИТИ, КБ) при планировании и учете можно разделить на четыре основные группы:
1. научно-исследовательские работы;
2. опытно-конструкторские работы;
3. работы по оказанию технической помощи;
4. работы и услуги сторонним организациям.
К научно-исследовательским работам относятся работы поискового, теоретического и экспериментального характера, которые выполняются с целью расширения, углубления и систематизации знаний по определенной научной проблеме и создания научного задела.
Работы поискового характера дают возможность выявить новые принципы использования законов природы для научно-технического прогресса. Поисковые работы бывают как широкого профиля, так и узконаправленного для решения частных вопросов. Отчеты по поисковым работам должны содержать обзоры и рекомендации о возможности использования полученных результатов в конкретной области материального производства.
Работы теоретического характера производятся с целью получения систематизированных сведений по определенной проблеме. Такие работы заканчиваются составлением отчетов, обзоров и рекомендаций, характеризующих современное состояние проблемы, а также перспективы ее развития.
Работы экспериментального характера производятся для проверки теоретических расчетов и выводов, а также для получения экспериментальных данных последующих разработок опытных образцов или макетов. Эти работы, как правило, завершаются изготовлением экспериментальных образцов с проведением всех циклов испытаний.
По источникам финансирования научно-исследовательские темы подразделяются на хоздоговорные и госбюджетные.
По характеру получаемых результатов научные исследования делятся на три группы:
1. поисковые работы;
2. фундаментальные работы;
3. прикладные работы.
Целью поисковых работ является выявление технико-экономических возможностей и конкретных путей применения, принципиально новых способов и средств производства продукции. Эти работы выполняются на основе новых явлений и закономерностей. К поисковым следует отнести также работы обобщающе-информационного характера, исследование сфер применения новых закономерностей и явлений развития производства. Результаты данных работ, как правило, не заканчиваются созданием и промышленным внедрением новых видов материалов и средств изготовления продукции. Они лишь выясняют технические, организационные и экономические возможности их получения. При положительных результатах выводы поисковых работ могут быть использованы в научно- исследовательских работах прикладного характера. По поисковым НИР, которые не заканчиваются достижением положительных результатов, определяется лишь сумма производственных затрат и капитальных вложений на их выполнение.
Фундаментальными могут быть названы работы, при выполнении которых имеет место открытие и характеристика новых явлений, закономерностей развития природы и общества. Они выявляют принципиально новые пути прогресса техники, экономики и организации производства (потребления).
Результаты фундаментальных исследований могут быть использованы в поисковых научно-исследовательских и прикладных работах, непосредственно направленных на освоение новых видов материалов, средств и способов производства (потребления). Однако непосредственные результаты фундаментальных работ имеют абстрактный характер и существуют обычно в формах научной информации, как гипотезы, теории.
Прикладные работы непосредственно направлены на создание новых либо совершенствование существующих средств и способов производства продукции. Непосредственные результаты этих работ имеют вполне определенный характер и выдаются в виде отчетов, технической документации, макетов, экспериментальных и опытных образцов. Результатом внедрения таких работ является создание либо совершенствование средств и способов изготовления продукции.
К данной группе следует отнести и составление инструкций, технических условий, методических рекомендаций, работы обобщающе-информационного характера, составление прогнозов изменения отдельных параметров оборудования и других средств.
Экономический эффект затрат на НИР - это часть всего экономического эффекта от использования ее результатов в народном хозяйстве.
Данная научно-исследовательская работа является:
по источникам финансирования - госбюджетная;
по характеру получаемых результатов - поисковая.
4.2 Разделение НИР на этапы
Для правильного планирования, а также финансирования и определения трудоемкости выполнения НИР необходимо ее разбить на этапы. Под этапом понимается крупная часть работы, которая имеет самостоятельное значение и является объемом планирования и финансирования. НИР имеет:
1. Подготовительный этап. Сбор, изучение и анализ, имеющийся информации, в том числе патентной информации по теме. Технико-экономическое обоснование целесообразности проведения исследований по теме. Определение состава исполнителей и соисполнителей, согласование с ними частных задач. Разработка и утверждение технического задания.
2. Разработка теоретической части. Формирование возможных направлений исследования. Поиски новых материалов.
3. Проектирование и изготовление макетов. Проектирование оснастки, аппаратуры, установок и других средств.
4. Экспериментальные установки. Проведение экспериментальных работ по теоретическим разделам.
5. Испытание.
6. Внесение коррективов в разработку и испытания. Корректировка разработанных схем, расчетов и проектов с учетом циклов испытаний.
7. Выводы и предложения по теме, обобщение результатов разработки. Составление технологического отчета.
8. Завершающий этап. Рассмотрение результатов исследования на научно-техническом совете. Утверждение результатов работы. Подготовка отчетной документации.
Данную НИР можно разделить на следующие этапы (Таблица 5):
а) выдача задания;
б) литературный обзор;
в) составление плана работ;
г) проведение испытаний;
д) обсуждение результатов;
е) составление отчета;
ж) защита отчета.
Работу выполняло 3 человека: заведующий лабораторией (зав. лаб.), младший научный сотрудник (мнс), инженер-дипломник (инж).
Таблица 5 - Перечень этапов, работ и распределение исполнителей
Основные этапы |
№ раб |
Содержание работ |
Должность исполнителя |
|
Выдача задания |
1 |
Получение заказа на НИР |
зав. лаб. |
|
2 |
Получение образцов пленок кобальта из г. Новосибирска |
зав. лаб. |
||
Литературный обзор |
3 |
Подбор и изучение материалов по теме |
инж. |
|
4 |
Выбор направления исследований |
зав. лаб. |
||
Составление плана работ |
5 |
Календарное планирование работ по теме |
зав. лаб. |
|
Проведение испытаний |
6 |
Исследования морфологии поверхности пленок с помощью атомно-силового микроскопа |
мнс., инж. |
|
7 |
Измерение толщины пленок на оптическом профилометре |
мнс., инж |
||
8 |
Измерение удельного электрического сопротивления пленок 4-х зондовым методом |
инж |
||
9 |
Измерение магнитных характеристик с помощью вибромагнитометра |
инж |
||
Обсуждение результатов |
10 |
Обработка данных |
инж |
|
11 |
Научное обоснование результатов и выводы |
зав. лаб., инж |
||
Составление отчета |
12 |
Оформление отчета НИР |
инж |
|
Защита отчета |
13 |
Защита выпускной квалификационной работы |
инж |
4.3 Определение трудоемкости этапов НИР
Расчет трудоемкости является важной частью экономических расчетов по теме, так как трудовые затраты составляют основную часть стоимости НИР и непосредственно влияет на сроки разработок. Расчет трудоемкости осуществляется двумя методами [22]:
-- технико-экономическим,
-- опытно-статистическим.
Технико-экономический метод - метод прямого счета по нормативам НИИ и КБ. Однако трудоемкость отдельных этапов может быть рассчитана опытно-статистическим методом, если НИР проводится впервые и вследствие этого отсутствуют нормативы. Указанный метод может быть реализован двумя способами:
1. Путем анализа, когда необходимые трудовые запасы определяются по работам, проведенным данным коллективом ранее.
2. Вероятным методом.
При первом способе опытно-статистического метода используют отчетные данные фактической трудоемкости работ, осуществляемых ранее. В отсутствии аналогичных работ определяют вероятным методом непосредственно их продолжительность на основе системы оценок.
Для определения ожидаемого (среднего) значения трудоемкости tожi, используется следующая формула [23]:
,
где tожi - ожидаемая трудоемкость выполнения i-ой работы чел.-дн.; tmin i, - минимально возможная трудоемкость выполнения заданной i-ой работы, чел.-дн.; tmax i, - максимально возможная трудоемкость выполнения заданной i-ой работы, чел.-дн.
Исходя из ожидаемой трудоемкости работ, определяется продолжительность каждой работы в рабочих днях Трi, учитывающая параллельность выполнения работ несколькими исполнителями [23]:
,
где - продолжительность одной работы, раб. дн.;
- ожидаемая трудоемкость выполнения одной работы, чел.-дн.
- численность исполнителей, выполняющих одновременно одну и ту же работу на данном этапе, чел.
Временные показатели проведения данного научного исследования представлены в таблице 6.
Таблица 6 - Временные показатели проведения научного исследования
Название работы |
Трудоёмкость работ |
Исполнители |
, дни |
|||||||||||||
tmin i, чел-дни |
tmax i, чел-дни |
tож i, чел-дни |
||||||||||||||
Зав.лаб. |
мнс |
инж |
Зав.лаб |
мнс |
инж |
Зав.лаб |
мнс |
инж |
Зав.лаб |
мнс |
инж |
Зав.лаб |
мнс |
инж |
||
Получение заказа на НИР |
7 |
- |
- |
14 |
- |
- |
10 |
- |
- |
+ |
- |
- |
10 |
- |
- |
|
Получение образцов пленок кобальта |
7 |
- |
- |
21 |
- |
- |
13 |
- |
- |
+ |
- |
- |
13 |
- |
- |
|
Подбор и изучение материалов по теме |
- |
- |
21 |
- |
- |
35 |
- |
- |
31 |
- |
- |
+ |
- |
- |
31 |
|
Выбор направления исследований |
7 |
- |
- |
14 |
- |
- |
10 |
- |
- |
+ |
- |
- |
10 |
- |
- |
|
Название работы |
Трудоёмкость работ |
Исполнители tmin i, чел-дни |
, дни tmax i, чел-дни |
|||||||||||||
tmin i, чел-дни |
tmax i, чел-дни |
tож i, чел-дни |
||||||||||||||
Зав.лаб. |
мнс |
инж |
Зав.лаб. |
мнс |
инж |
Зав.лаб. |
мнс |
инж |
Зав.лаб. |
мнс |
инж |
Зав.лаб. |
мнс |
инж |
||
Календарное планирование работ |
7 |
- |
- |
14 |
- |
- |
10 |
- |
- |
+ |
- |
- |
10 |
- |
- |
|
Исследования морфологии поверхности |
- |
5 |
5 |
- |
8 |
8 |
- |
6 |
6 |
- |
+ |
+ |
- |
3 |
3 |
|
Измерение толщины |
- |
5 |
5 |
- |
8 |
8 |
- |
6 |
6 |
- |
+ |
+ |
- |
3 |
3 |
|
Измерение электрического сопротивления |
- |
- |
3 |
- |
- |
6 |
- |
- |
4 |
- |
- |
+ |
- |
- |
4 |
|
Измерение магнитных характеристик |
- |
- |
4 |
- |
- |
6 |
- |
- |
5 |
- |
- |
+ |
- |
- |
5 |
|
Обработка данных |
- |
- |
14 |
- |
- |
21 |
- |
- |
17 |
- |
- |
+ |
- |
- |
17 |
|
Научное обоснование и выводы |
7 |
- |
7 |
14 |
- |
14 |
10 |
- |
10 |
+ |
- |
+ |
5 |
- |
5 |
|
Оформление отчета НИР |
- |
- |
21 |
- |
- |
35 |
- |
- |
31 |
- |
- |
+ |
- |
- |
31 |
|
Защита выпускной работы |
- |
- |
5 |
- |
- |
7 |
- |
- |
6 |
- |
- |
+ |
- |
- |
6 |
На задание, согласно договору лаборатории Физики поверхностных явлений, выделено 28 недель. За счет параллельности выполнения работ срок исследований удалось сократить до 24-х недель, что не противоречит договору.
4.4 Составление сметы затрат
Эффективное планирование и финансирование НИР на всех этапах предполагает использование обоснованных методов определения сметных затрат на проведение исследований и разработок.
Планирование и финансирование НИР -- это не только определение доли национального дохода, которую государство может выделить на развитие науки. Условия планирования и финансирования в отраслевых НИИ выдвигают необходимость расчета затрат на конкретную тему.
Народнохозяйственный план финансирования науки является суммой ассигнований на науку в отраслевом разделе, которая представляет совокупность сметной стоимости работ, выполненных НИИ. Поэтому объем финансирования НИИ нельзя определить без наличия сметного расчета по каждой теме.
В данной работе изучено влияние условий осаждения на структуру, магнитные и электрические свойства пленок кобальта, нанесенных методом CVD на кремниевые подложки. Для исследований были взяты 17 образцов пленок Co, полученных при различных условиях осаждения. Задачами данного исследования являлись: анализ литературы; исследование влияния условий осаждения на толщину, фазовый и элементный состав, морфологию поверхности и структурные параметры (текстуру, размер областей когерентного рассеяния, величину микронапряжений) пленок Co; выявление зависимости удельного электрического сопротивления и магнитных характеристик пленок Co от их структуры и элементного состава.
На задание, согласно договору лаборатории Физики поверхностных явлений, выделено 28 недель. Работу выполняло 3 человека. В качестве исследуемого материала использовались пленки Co на подложках Si.
Смета затрат будет составлена по следующим статьям:
1. Амортизация оборудования;
2. Основные и вспомогательные материалы;
3. Заработная плата:
3.1 Основная заработная плата;
3.2 Дополнительная заработная плата;
4. Страховые отчисления;
5. Электроэнергия;
6. Прочие накладные.
кобальт пленка поверхность толщина
4.4.1 Затраты на амортизацию оборудования
Затраты на амортизацию оборудования рассчитываются по формуле:
Зоб = (Ц * Fф) / (Fн * Fcc),
где Ц - цена оборудования, р.; Fн - номинальный фонд времени (рабочее время в году), ч; Fcc - срок службы оборудования, год; Fф - фактическое время занятости оборудования в НИР, ч. Fн = 365 - 104 - 11 = 250 дней = 2000 ч.
Вычисленная амортизация оборудования представлена в таблице 7. Данные взяты на основе отчета лаборатории.
Таблица 7 - Затраты на амортизацию оборудования
№ |
Наименование оборудования |
Ц, р. |
Fcc, год |
Fф, ч. |
Зоб, р. |
|
1 2 3 4 5 |
Атомно-силовой микроскоп Solver HV Оптический профилометр New View 6200 (Zygo) Вибромагнитометр ВМ-23К Установка для измерения удельного электрического сопротивления Компьютер |
10000000 3000000 500000 40000 30000 |
20 20 15 10 8 |
48 48 40 32 640 |
12000 3600 670 64 1200 |
|
ИТОГО: |
17534 |
4.4.2 Затраты на основные и вспомогательные материалы
В данной работе в качестве исследуемого материала использовались образцы пленок кобальта на подложках кремния. Образцы получали методом химического осаждения из газовой фазы в Институте неорганической химии г. Новосибирска и затем привозили в Томск в Институт физики прочности и материаловедения для исследований. В среднем цена за один образец, учитывая расходы на подготовку подложек, а также расходы газов и электроэнергии для работы установки CVD-осаждения, составляет 300р. С учетом транспортных расходов, цена одного образца пленок кобальта на подложке кремния составляет 350р.
Приобретенные основные и вспомогательные материалы приведены в таблице 8. Данные взяты на основе отчета лаборатории.
Таблица 8 - Основные материалы и комплектующие изделия
№ |
Материал |
Единица материала |
Цена, р./ед. |
Кол - во, ед. |
Затраты на НИР, р. |
|
1 2 3 |
Пленки Co на подложке Si Спирт технический Вспомогательные материалы |
шт л |
350 120 |
17 0,5 |
5950 60 100 |
|
Итого: неучтенные расходы 1% Всего: |
6110 60 6170 |
4.4.3 Затраты на заработную плату
Для выполнения данной работы требуется 3 исполнителя - заведующий лабораторией (зав. лаб.), младший научный сотрудник (м.н.с) и инженер лаборатории (инж). Поскольку в качестве инженера выступал дипломник, то зарплата начислялась только для заведующего лабораторией и младшего научного сотрудника.
Исходными нормативами заработной платы данных категорий работающих является оклад, определяющий уровень месячной заработной платы в зависимости от объема и ответственности работ.
Оклад рассчитывают по следующему выражению:
L o = T c * T рi,
где Т с - тарифная ставка (данные НИИ ИФПМ);
Т рi -- фактически отработанное время (Таблица 2).
Основную заработную плату рассчитывают следующим образом:
L осн = L o + 0,3 * L o
где L o - оклад;
0,3 * L o - районный коэффициент (30% L o).
Дополнительную заработную плату рассчитываются по формуле:
L доп = 0,2 * L осн
Вычисленные затраты на заработную плату представлены в таблице 9.
Таблица 9 - Затраты на заработную плату
№ |
Статьи |
Зав. Лаб. |
МНС |
|
1 2 3 4 5 6 7 |
Т с , р./день Т рi , дн L o , р. 0,3 * L o , р. L осн , р. L доп , р. (L осн + L доп), р. |
1600 48 76800 23040 99840 19968 119808 |
880 6 5280 1584 6864 1372,8 8236,8 |
Основная заработная плата составит: 99840 + 6864 = 106704 р.
Дополнительная заработная плата составит: 19968 + 1372,8 = 21340,8 р.
Итого фонд оплаты труда: 119808 + 8236,8 = 128044,8 р.
4.4.4 Страховые отчисления
На основании пункта 1 ст.58 закона №212-ФЗ для учреждений осуществляющих образовательную и научную деятельность в 2014 году вводится пониженная ставка для расчета отчислений во внебюджетные фонды - 27,1% от фонда оплаты труда [23].
Таким образом, затраты на страховые отчисления составят:
128044,8 * 0,271 = 34700,14р.
4.4.5 Затраты на электроэнергию
Затраты на электроэнергию рассчитываются по формуле:
Э=ЦNn tзан.ч
где Ц -- стоимость 1 кВт/ ч электроэнергии, р.;
N -- мощность оборудования, кВт;
n -- количество единиц оборудования одного вида, ед.;
tзан.ч -- время занятости оборудования, ч.;
Вычисленные затраты на электроэнергию представлены в таблице 10.
Таблица 10 - Затраты на электроэнергию
Наименование оборудования |
Цена, Ц, р. |
N, кВт |
n |
tзан.ч, ч. |
Затраты, р. |
||
1 2 3 4 5 |
Атомно-силовой микроскоп Solver HV Оптический профилометр New View 6200 (Zygo) Вибромагнитометр ВМ-23К Установка для измерения удельного электрического сопротивления Компьютер |
2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 |
1,5 0,7 0,6 0,3 0,3 |
1 1 1 1 1 |
48 48 40 32 640 |
194,4 90,72 64,8 25,92 518,4 |
|
Итого: |
894,24 |
4.4.6 Смета затрат на НИР
Теперь сложим все прямые затраты на исследование (Таблица 11).
Таблица 11 - Прямые затраты
№ |
Затраты |
Сумма, р. |
|
1 2 3 4 |
Основные и вспомогательные материалы Основная заработная плата Дополнительная заработная плата Страховые отчисления |
6170 106704 21340,8 34700,14 |
|
Итого: |
168914,94 |
Расшифровка накладных расходов представлена в таблице 12 (данные НИИ ИФПМ).
Прочие накладные расходы составят 50% от основной заработной платы, т.е.
0,5Ч106704=53352 р.
Таблица 12 - Накладные расходы
№ |
Затраты |
Сумма, р. |
|
1 2 3 |
Амортизация оборудования Электроэнергия Прочие |
17534 894,24 53352 |
|
Итого: |
71780,24 |
Общие затраты на исследование будут равны сумме прямых и накладных затрат:
168914,94 + 71780,24 = 240695,18 р.
Значит, при проведении НИР необходимо затратить 240695,18 р.
Составим смету затрат на НИР (Таблица 13).
Таблица 13 - Смета затрат на НИР
№ |
Элементы затрат |
Сумма, р. |
% |
|
1 2 3 4 5 6 |
Заработная плата Страховые отчисления Затраты на материалы Амортизация оборудования Затраты на электроэнергию Прочие накладные расходы |
128044,8 34700,14 6170 17534 894,24 53352 |
53,2 14,4 2,6 7,3 0,4 22,1 |
|
8 |
Итого: себестоимость S |
240695,18 |
100 |
|
9 |
Плановая прибыль (рентабельность Р=25%) |
60173,8 |
||
10 |
Цена выполнения НИР |
300868,98 |
||
11 |
НДС (18%) |
54156,42 |
||
12 |
Всего с НДС |
355025,04 |
Таким образом, в данном разделе работы проведено экономическое обоснование проведенных исследований:
-рассчитана себестоимость НИР, которая составила 240695,18 р.;
-рассчитана договорная цена на проведение НИР, которая составила 355025,04 р.;
-рассчитано время проведения НИР - 24 недели.
ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА «СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ»
Студенту:
Группа |
ФИО |
|
4Б00 |
Хайруллин Рустам Равильевич |
Институт |
ИФВТ |
Кафедра |
ММС |
|
Уровень образования |
бакалавриат |
Направление/специальность |
Материаловедение и технологии материалов |
Исходные данные к разделу «Социальная ответственность»: |
||
1. Описание рабочего места (рабочей зоны, технологического процесса, механического оборудования) на предмет возникновения: - - вредных проявлений факторов производственной среды (метеоусловия, вредные вещества, освещение, шумы, вибрации, электромагнитные поля, ионизирующие излучения) - - опасных проявлений факторов производственной среды (механической природы, термического характера, электрической, пожарной и взрывной природы) - - негативного воздействия на окружающую природную среду (атмосферу, гидросферу, литосферу) - - чрезвычайных ситуаций (техногенного, стихийного, экологического и социального характера) |
Работа выполнялась в лаборатории Института физики прочности и материаловедения (ИФПМ). Рабочей зоной являлось помещение лаборатории площадью 60 м2, включающее 8 персональных компьютеров, атомно-силовой микроскоп, оптический микроскоп, микротвердомер, микроинтерферометр, установку для измерения удельного электрического сопротивления. На производительность труда инженера-исследователя, находящегося на рабочем месте, могут влиять следующие вредные производственные факторы: отклонение температуры и влажности воздуха от нормы, недостаточная освещенность рабочего места, повышенный уровень электромагнитных излучений. Кроме того, работник может подвергаться действию опасных факторов: поражение электрическим током, возникновение пожаров в результате короткого замыкания. Негативное воздействие на окружающую среду в процессе работы практически отсутствует. Наиболее вероятно возникновение чрезвычайных ситуаций техногенного характера в результате производственных аварий и пожаров. |
|
2. Знакомство и отбор законодательных и нормативных документов по теме |
1. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. 2. СНиП II-4-79. Естественное и искусственное освещение. 3. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы. 4. ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. 5. ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов. 6. ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление и зануление. 7. ГОСТ 12.2.032-78 ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования. 8. СН 245-7. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий. 9. СП 2.2.1.1312-03. Гигиенические требования к проектированию вновь строящихся и реконструируемых промышленных предприятий. 10. СН 181-70. Указания по проектированию цветовой отделки интерьеров производственных зданий промышленных предприятий. 11. СНиП II-2-80. Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений. 12. СНиП 2.01.02-85 Противопожарные нормы. |
|
Перечень вопросов, подлежащих исследованию, проектированию и разработке: |
||
1. Анализ выявленных вредных факторов проектируемой производственной среды в следующей последовательности: - - физико-химическая природа вредности, её связь с разрабатываемой темой; - - действие фактора на организм человека; - приведение допустимых норм с необходимой размерностью (со ссылкой на соответствующий нормативно-технический документ); - предлагаемые средства защиты (сначала коллективной защиты, затем - индивидуальные защитные средства) |
1. Отклонения температуры и влажности воздуха от нормы могут возникнуть при неблагоприятных метеоусловиях. Высокая температура воздуха способствует быстрой утомляемости работающего, может привести к перегреву организма, тепловому удару. Низкая температура воздуха может вызвать местное или общее охлаждение организма, стать причиной простудного заболевания либо обморожения. Высокая относительная влажность при высокой температуре воздуха способствует перегреванию организма, при низкой же температуре увеличивается теплоотдача с поверхности кожи, что ведет к переохлаждению. Низкая влажность вызывает неприятные ощущения в виде сухости слизистых оболочек и дыхательных путей работающего. Оптимальные и допустимые метеорологические условия температуры и влажности устанавливаются согласно ГОСТ 12.1.005-88. Для поддержания нормальных параметров микроклимата в рабочей зоне применяются следующие мероприятия: устройство систем вентиляции, кондиционирование воздуха и отопление. 2. Недостаточная освещенность способствует возрастанию нагрузки на органы зрения и приводит к утомляемости организма. В соответствии с характером выполняемых работ освещенность рабочего места по СНиП II-4-79 должна быть 200 Лк - общая освещенность и 300 лк -- комбинированное освещение. Нормы естественного освещения установлены с учетом обязательной регулярной очистки стекол световых проемов не реже двух раз в год (для помещений с незначительным выделением пыли, дыма и копоти). Учитывая, что солнечный свет оказывает благоприятное воздействие на организм человека, необходимо максимально продолжительно использовать естественное освещение. 3. При работе за компьютером инженер-исследователь подвергается воздействию электромагнитного излучения. Оно пагубно влияет на костные ткани, ухудшает зрение, повышает утомляемость, а также способствует ослаблению памяти и возникновению онкологических заболеваний. Безопасные уровни излучений регламентируются нормами СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. С целью снижения вредного влияния электромагнитного излучения при работе за компьютером необходимо соблюдать следующие общие гигиенические требования: продолжительность непрерывной работы взрослого пользователя не должна превышать 2 ч; обязательные перерывы в работе, во время которых рекомендуется делать простейшие упражнения для глаз, рук и опорно-двигательного аппарата; экран монитора должен находиться от глаз пользователя на оптимальном расстоянии 60ч70 см, но не ближе 50 см. |
|
1 Анализ выявленных опасных факторов проектируемой произведённой среды в следующей последовательности - - механические опасности (источники, средства защиты; - - термические опасности (источники, средства защиты); - - электробезопасность (в т.ч. статическое электричество, молниезащита - источники, средства защиты); - - пожаровзрывобезопасность (причины, профилактические мероприятия, первичные средства пожаротушения) |
Основными причинами воздействия тока на человека являются: случайное прикосновение к токоведущим частям; появление напряжения на металлических частях оборудования в результате повреждения изоляции или ошибочных действий персонала; появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди, вследствие ошибочного включения установки; освобождение другого человека, находящегося под напряжением; воздействие атмосферного электричества, грозовых разрядов. С точки зрения электробезопасности (ГОСТ 12.1.030-81) оборудование, запитываемое напряжением выше 42 В, должно быть заземлено или занулено. При приближении грозы необходимо оперативно закончить работу на компьютере и отключить его от сети. Кроме того, обязательно должна быть предусмотрена возможность быстрого отключения напряжения с разделительного щита. |
|
2 Охрана окружающей среды: - - защита селитебной зоны - - анализ воздействия объекта на атмосферу (выбросы); - - анализ воздействия объекта на гидросферу (сбросы) - - анализ воздействия объекта на литосферу (отходы); - - разработать решения по обеспечению экологической безопасности со ссылками на НТД по охране окружающей среды. |
Негативное воздействие объекта на окружающую среду практически отсутствует кроме небольшого количества отходов в виде отработанных материалов для исследований. Активной формой защиты окружающей среды является переход к безотходным и малоотходным технологиям: разработка систем переработки отходов производства во вторичные материальные ресурсы. Пассивные методы защиты окружающей среды включают комплекс мероприятий по ограничению выбросов промышленного производства с последующей утилизацией и захоронением отходов. |
|
3 Защита в чрезвычайных ситуациях: - - перечень возможных ЧС на объекте; - - выбор наиболее типичной ЧС; - - разработка превентивных мер по предупреждению ЧС; - - разработка мер по повышению устойчивости объекта к данной ЧС; - - разработка действий в результате возникшей ЧС и мер по ликвидации её последствий |
Возможные ЧС на объекте: техногенного характера - производственные аварии и пожары; природного характера - сильный мороз, сильный снегопад, лесные пожары; биолого-социального характера - вспышки инфекционных заболеваний; экологического характера - разрушение озонового слоя, превышение ПДК вредных примесей в атмосфере. Наиболее типичной ЧС для ИФПМ являются пожары на производстве. В целях предотвращения возгорания необходимо соблюдать правила техники безопасности при работе с электрооборудованием, а легковоспламеняемые материалы хранить по возможности в подземных складах. Для повышения устойчивости объекта к пожарам необходимо использовать огнеупорные материалы, а также ознакомить персонал с режимом работы объекта в случае возникновения ЧС и обучить выполнению конкретных работ по ликвидации очагов поражения. Основными мероприятиями, обеспечивающими успешную эвакуацию людей и имущества из горящего здания, являются: составление планов эвакуации; назначение лица, ответственного за эвакуацию, которое должно следить за исправностью дверных проемов, окон, проходов и лестниц; ознакомление работающих в лаборатории сотрудников с планом эвакуации, который должен висеть на видном месте. Предусмотренные средства пожаротушения (согласно требованиям противопожарной безопасности СНиП 2.01.02-85): огнетушитель ручной углекислотный ОУ-5, пожарный кран с рукавом и ящик с песком (в коридоре). Кроме того, каждое помещение оборудовано системой противопожарной сигнализации. В случае возникновения пожара спасательные формирования гражданской обороны ГО должны как можно быстрее приступить к работам по спасению людей, действуя совместно с формированиями ГО медицинской службы. Спасатели ГО немедленно начинают эвакуацию, обеспечивают работников средствами индивидуальной защиты, оказывают при необходимости первую медицинскую помощь, вызывают противопожарную охрану. До прибытия пожарной охраны возгорание ликвидируется по возможности первичными средствами пожаротушения. |
|
4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности: - - специальные (характерные для проектируемой рабочей зоны) правовые нормы трудового законодательства; - - организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны |
Рабочее место должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.032-78:рабочий стол должен быть устойчивым, иметь однотонное неметаллическое покрытие, не обладающее способностью накапливать статическое электричество; рабочий стул должен иметь дизайн, исключающий онемение тела из-за нарушения кровообращения при продолжительной работе на рабочем месте; рабочее место должно соответствовать техническим требованиям и санитарным нормам. В соответствии с СН-245-71 в помещении должен быть организован воздухообмен. Для улучшения воздухообмена необходимо выполнить следующие технические и санитарно-гигиенические требования: общий объем притока воздуха в помещении должен соответствовать объему вытяжки; правильное размещение приточной и вытяжной вентиляции. |
Подобные документы
Производство, строение и синтез полиимидных пленок. Диэлектрические и электрические свойства, влияние повышенной температуры и радиационного облучения. Энергетические характеристики разрушения изоляционных материалов под воздействием частичных разрядов.
дипломная работа [3,6 M], добавлен 18.10.2011Требования, предъявляемые к защитным диэлектрическим пленкам. Кинетика термического окисления кремния: в сухом и влажном кислороде, в парах воды. Особенности методов осаждения оксидных пленок кремния. Оценка толщины и пористости осаждаемых пленок.
реферат [1,2 M], добавлен 24.09.2009Влияние природы стабилизирующих добавок в совмещенном сенсактивирующем растворе на эффективность активации поверхности алмазного порошка, скорость осаждения и морфологию формирующегося на поверхности порошка ультрадисперсного композиционного покрытия.
реферат [1,2 M], добавлен 26.06.2010Методы физической, химической модификации пленок. Производство химически модифицированных пленок. Физическая сущность метода каландрования. Технология производства поливинилхлоридных пленок, производимых деформационным способом. Метод прокатки, строгания.
курсовая работа [806,1 K], добавлен 04.01.2010Обзор современного оборудования для получения тонких пленок. Материалы и конструкции магнетронов для ионного распыления тонких пленок. Назначение, конструктивные элементы рабочей камеры установки "Оратория-5". Основные неисправности, методы их устранения.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 24.03.2013Изучение истории создания и теплофизических свойств полимеров и полимерных пленок. Экспериментальные методы исследования тепловодности, температуропроводности и теплоемкости. Особенности применения полимерных пленок в различных областях производства.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 08.12.2013Термическое вакуумное напыление. Плазмоионное распыление в несамостоятельном газовом разряде. Технология тонких пленок на ориентирующих подложках. Механизмы эпитаксиального роста тонких пленок. Электронно-лучевое напыление. Молекулярно-лучевая эпитаксия.
курсовая работа [853,9 K], добавлен 03.03.2011Кривая намагничивания, температура Кюри, коэрцитивная сила. Характеристики магнитных материалов. Подготовка к напылению. Термообработка тонких пленок в вакууме. Термообработка по патенту. Расчет защит, заземления для установки вакуумного напыления.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 22.06.2015Многослойные и комбинированные пленочные материалы. Адгезионная прочность композиционного материала. Характеристика и общее описание полимеров, их свойства и отличительные признаки от большинства материалов. Методы и этапы испытаний полимерных пленок.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 21.11.2010Промышленное производство пленок из синтетических полимеров (полиэтилен, поливинилхлорид и др.) осуществляется непрерывным методом из расплавов полимеров двумя способами: каландровым и выдавливанием червячными прессами. Применение пленочных изделий.
курсовая работа [6,2 M], добавлен 15.05.2008