नम्बर 1 उच्च शक्ति स्पंदित म्याग्नेट्रोन स्पटरिंग को सिद्धान्त
हाई पावर पल्स्ड म्याग्नेट्रोन स्पटरिङ प्रविधिले उच्च धातु विच्छेदन दर (> ५०%) प्राप्त गर्न उच्च शिखर पल्स पावर (परम्परागत म्याग्नेट्रोन स्पटरिङभन्दा २-३ म्याग्निच्युडको अर्डर) र कम पल्स ड्युटी साइकल (०.५%-१०%) प्रयोग गर्छ। म्याग्नेट्रोन स्पटरिङ विशेषताहरूबाट व्युत्पन्न गरिएको छ, जस्तै Pic 1 मा देखाइएको छ, जहाँ शिखर लक्ष्य वर्तमान घनत्व I डिस्चार्ज भोल्टेज U, I = kUn (n) क्याथोड संरचना, चुम्बकीय क्षेत्रसँग सम्बन्धित स्थिरता हो। र सामग्री)।कम शक्ति घनत्व (कम भोल्टेज) मा n मान सामान्यतया 5 देखि 15 को दायरामा हुन्छ;बढ्दो डिस्चार्ज भोल्टेजको साथ, वर्तमान घनत्व र शक्ति घनत्व द्रुत रूपमा बढ्छ, र उच्च भोल्टेजमा n मान 1 हुन्छ चुम्बकीय क्षेत्र बन्देजको क्षतिको कारण।यदि कम पावर घनत्वमा, ग्यास डिस्चार्ज सामान्य स्पंदित डिस्चार्ज मोडमा रहेको ग्यास आयनहरू द्वारा निर्धारण गरिन्छ;यदि उच्च शक्ति घनत्वमा, प्लाज्मामा धातु आयनहरूको अनुपात बढ्छ र केही सामग्रीहरू स्विच हुन्छन्, जुन सेल्फ-स्पटरिङ मोडमा हुन्छ, अर्थात् प्लाज्मा स्पटर्ड न्यूट्रल कणहरू र माध्यमिक धातु आयनहरू, र अक्रिय ग्यास परमाणुहरूको आयनीकरणद्वारा राखिन्छ। जस्तै एआर प्लाज्मालाई प्रज्वलित गर्न मात्र प्रयोग गरिन्छ, त्यसपछि धकेलिएका धातु कणहरू लक्ष्यको नजिक आयनीकृत हुन्छन् र चुम्बकीय र विद्युतीय क्षेत्रहरूको कार्य अन्तर्गत धड्किएको लक्ष्यमा बमबारी गर्न द्रुत गतिमा उच्च प्रवाहको निर्वहन कायम राख्छन्, र प्लाज्मा अत्यधिक हुन्छ। आयनीकृत धातु कणहरू।लक्ष्यमा ताप प्रभावको स्पटरिंग प्रक्रियाको कारण, औद्योगिक अनुप्रयोगहरूमा लक्ष्यको स्थिर सञ्चालन सुनिश्चित गर्न, लक्ष्यमा सीधा लागू गरिएको पावर घनत्व धेरै ठूलो हुन सक्दैन, सामान्यतया प्रत्यक्ष पानी चिसो र लक्षित सामग्री थर्मल चालकता। 25 W / cm2 तलको अवस्थामा हुनुपर्छ, अप्रत्यक्ष पानी कूलिंग, लक्ष्य सामग्री थर्मल चालकता कम छ, थर्मल तनाव वा लक्ष्य सामग्री कम वाष्पशील मिश्र धातु घटक समावेश र शक्ति घनत्व को अन्य मामलाहरु मा मात्र हुन सक्छ। 2 ~ 15 W / cm2 तल, उच्च शक्ति घनत्व को आवश्यकताहरु धेरै तल।धेरै साँघुरो हाई पावर पल्स प्रयोग गरेर लक्ष्य ओभर तताउने समस्या समाधान गर्न सकिन्छ।एन्डर्सले हाई-पावर पल्स्ड म्याग्नेट्रोन स्पटरिङलाई स्पटरिङको एक प्रकारको रूपमा परिभाषित गर्दछ जहाँ पीक पावर डेन्सिटीले औसत पावर डेन्सिटीलाई २ देखि ३ अर्डर म्याग्निच्युडले बढाउँछ, र टारगेट आयन स्पटरिङले स्पटरिङ प्रक्रियामा हावी हुन्छ, र टारगेट स्पटरिङ एटमहरू उच्च हुन्छन्। ।
No.2 उच्च शक्ति स्पंदित म्याग्नेट्रोन स्पटरिंग कोटिंग डिपोजिसनको विशेषताहरू
हाई पावर पल्स्ड म्याग्नेट्रोन स्पटरिङले उच्च पृथकीकरण दर र उच्च आयन ऊर्जाको साथ प्लाज्मा उत्पादन गर्न सक्छ, र चार्ज गरिएको आयनहरूलाई गति दिन पूर्वाग्रह दबाब लागू गर्न सक्छ, र कोटिंग डिपोजिसन प्रक्रिया उच्च-ऊर्जा कणहरूद्वारा बमबारी गरिन्छ, जुन एक विशिष्ट IPVD प्रविधि हो।आयन ऊर्जा र वितरण कोटिंग गुणस्तर र प्रदर्शन मा एक धेरै महत्त्वपूर्ण प्रभाव छ।
IPVD को बारेमा, प्रसिद्ध थोर्टन संरचनात्मक क्षेत्र मोडेलमा आधारित, एन्डर्सले एक संरचनात्मक क्षेत्र मोडेल प्रस्ताव गरे जसमा प्लाज्मा डिपोजिसन र आयन इचिंग समावेश छ, कोटिंग संरचना र थोर्टन संरचनात्मक क्षेत्र मोडेलमा तापक्रम र हावाको चाप बीचको सम्बन्धलाई कोटिंग संरचना बीचको सम्बन्धमा विस्तार गरियो, तापमान र आयन ऊर्जा, Pic 2 मा देखाइए अनुसार। कम ऊर्जा आयन निक्षेप कोटिंग को मामला मा, कोटिंग संरचना थोर्टन संरचना क्षेत्र मोडेल अनुरूप छ।निक्षेपको तापक्रम बढ्दै जाँदा, क्षेत्र १ (लुज पोरस फाइबर क्रिस्टल) बाट क्षेत्र T (घन फाइबर क्रिस्टल), क्षेत्र २ (स्तम्भ क्रिस्टल) र क्षेत्र ३ (पुनर्क्रिस्टलाइजेशन क्षेत्र) मा संक्रमण;डिपोजिसन आयन ऊर्जाको वृद्धिसँगै, क्षेत्र 1 बाट क्षेत्र T, क्षेत्र 2 र क्षेत्र 3 मा संक्रमण तापमान घट्छ।उच्च घनत्व फाइबर क्रिस्टल र स्तम्भ क्रिस्टल कम तापक्रम मा तयार गर्न सकिन्छ।जब जम्मा गरिएको आयनको उर्जा 1-10 eV को क्रममा बढ्छ, जम्मा गरिएको कोटिंग्स सतहमा आयनहरूको बमबारी र नक्काशी बढाइन्छ र कोटिंग्सको मोटाई बढाइन्छ।
No.3 हाई पावर पल्स्ड म्याग्नेट्रोन स्पटरिङ टेक्नोलोजीद्वारा कडा कोटिंग तहको तयारी
हाई पावर पल्स्ड म्याग्नेट्रोन स्पटरिङ टेक्नोलोजीद्वारा तयार गरिएको कोटिंग अझ राम्रो मेकानिकल गुण र उच्च तापक्रम स्थिरताको साथ सघन छ।Pic 3 मा देखाइए अनुसार, परम्परागत म्याग्नेट्रोन स्पटर्ड TiAlN कोटिंग 30 GPa को कठोरता र 460 GPa को युवा मोडुलस भएको स्तम्भ क्रिस्टल संरचना हो;HIPIMS-TiAlN कोटिंग 34 GPa कठोरता छ जबकि युवाको मोड्युलस 377 GPa छ;कठोरता र यंगको मोड्युलस बीचको अनुपात कोटिंगको कठोरताको मापन हो।उच्च कठोरता र सानो यंगको मोड्युलसको अर्थ राम्रो कठोरता हो।HIPIMS-TiAlN कोटिंगमा राम्रो उच्च तापमान स्थिरता छ, AlN हेक्सागोनल फेजलाई 4 घन्टाको लागि 1,000 °C मा उच्च तापमान एनिलिङ उपचार पछि पारम्परिक TiAlN कोटिंगमा अवक्षेपित गरिएको छ।कोटिंगको कठोरता उच्च तापक्रममा घट्छ, जबकि HIPIMS-TiAlN कोटिंग समान तापमान र समयमा तातो उपचार पछि अपरिवर्तित रहन्छ।HIPIMS-TiAlN कोटिंगमा परम्परागत कोटिंगको तुलनामा उच्च तापमान ओक्सीकरणको उच्च शुरुवात तापमान पनि छ।तसर्थ, HIPIMS-TiAlN कोटिंगले PVD प्रक्रियाद्वारा तयार गरिएका अन्य लेपित उपकरणहरू भन्दा उच्च-गति काट्ने उपकरणहरूमा धेरै राम्रो प्रदर्शन देखाउँदछ।
पोस्ट समय: नोभेम्बर-08-2022