หลักการทำงานของเครื่องชุบไอออนคืออะไร

เคลือบไอออนเครื่องจักร มีต้นกำเนิดมาจากทฤษฎีที่เสนอโดย ดี.เอ็ม. แมททอกซ์ ในทศวรรษที่ 1960 และการทดลองที่เกี่ยวข้องได้เริ่มขึ้นในเวลานั้นจนถึงปี พ.ศ. 2514 Chambers และบริษัทอื่นๆ ได้เผยแพร่เทคโนโลยีการชุบไอออนด้วยลำแสงอิเล็กตรอนเทคโนโลยีการเคลือบผิวด้วยปฏิกิริยาการระเหย (ARE) ได้รับการชี้ให้เห็นในรายงานของ Bunshah ในปี 1972 เมื่อมีการผลิตฟิล์มชนิดแข็งพิเศษ เช่น TiC และ TiN;นอกจากนี้ ในปี 1972 Smith และ Molley ได้นำเทคโนโลยีแคโทดแบบกลวงมาใช้ในกระบวนการเคลือบผิวในช่วงทศวรรษที่ 1980 การชุบไอออนในจีนได้มาถึงระดับการใช้งานทางอุตสาหกรรมในที่สุด และกระบวนการเคลือบเช่นการชุบไอออนแบบหลายอาร์กแบบสุญญากาศและการชุบไอออนแบบปล่อยอาร์คได้ปรากฏขึ้นอย่างต่อเนื่อง

กระบวนการทำงานทั้งหมดของการชุบไอออนแบบสุญญากาศมีดังนี้ ขั้นแรกปั๊มห้องสุญญากาศและจากนั้นรอความดันสุญญากาศถึง 4X10 ⁻ ³ Paหรือดีกว่าจำเป็นต้องเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟแรงสูงและสร้างพื้นที่พลาสมาอุณหภูมิต่ำของก๊าซปล่อยแรงดันต่ำระหว่างพื้นผิวและเครื่องระเหยเชื่อมต่ออิเล็กโทรดซับสเตรตกับไฟฟ้าแรงสูงเชิงลบ 5000V DC เพื่อสร้างการปล่อยแสงของแคโทดไอออนของก๊าซเฉื่อยถูกสร้างขึ้นใกล้กับบริเวณที่เรืองแสงเป็นลบพวกมันเข้าสู่พื้นที่มืดของแคโทดและถูกเร่งโดยสนามไฟฟ้าและระดมยิงพื้นผิวของวัสดุพิมพ์นี่คือขั้นตอนการล้างแล้วเข้าสู่ขั้นตอนการเคลือบด้วยผลกระทบของความร้อนจากการทิ้งระเบิด วัสดุชุบบางส่วนจะระเหยกลายเป็นไอพื้นที่ในพลาสมาจะเข้าสู่โปรตอน ชนกับอิเล็กตรอนและไอออนของก๊าซเฉื่อย และส่วนเล็กๆ ของพวกมันจะแตกตัวเป็นไอออน ไอออนไนซ์ที่มีพลังงานสูงเหล่านี้จะโจมตีพื้นผิวฟิล์มและปรับปรุงคุณภาพของฟิล์มในระดับหนึ่ง

หลักการของการเคลือบด้วยไอออนในสุญญากาศคือ: ในห้องสุญญากาศโดยใช้ปรากฏการณ์การปล่อยก๊าซหรือส่วนที่แตกตัวเป็นไอออนของวัสดุที่ถูกทำให้กลายเป็นไอ ภายใต้การระดมยิงของไอออนของวัสดุที่ระเหยกลายเป็นไอหรือไอออนของก๊าซ ในเวลาเดียวกันจะสะสมสารที่ระเหยกลายเป็นไอเหล่านี้หรือสารตั้งต้นของสารเหล่านั้นบนพื้นผิว เพื่อให้ได้ฟิล์มบางๆการเคลือบด้วยไอออนเครื่องจักรรวมการระเหยด้วยสุญญากาศ เทคโนโลยีพลาสมา และการปล่อยก๊าซเรืองแสง ซึ่งไม่เพียงแต่ปรับปรุงคุณภาพของฟิล์มเท่านั้น แต่ยังขยายขอบเขตการใช้งานของฟิล์มอีกด้วยข้อดีของกระบวนการนี้คือการเลี้ยวเบนที่แข็งแกร่ง การยึดเกาะของฟิล์มที่ดี และวัสดุเคลือบต่างๆหลักการของการเคลือบไอออนถูกเสนอครั้งแรกโดย DM Mattoxการชุบไอออนมีหลายประเภทประเภทที่พบมากที่สุดคือการให้ความร้อนด้วยการระเหย รวมถึงการให้ความร้อนด้วยความต้านทาน การให้ความร้อนด้วยลำแสงอิเล็กตรอน การให้ความร้อนด้วยลำแสงอิเล็กตรอนแบบพลาสมา การให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำความถี่สูง และวิธีการให้ความร้อนอื่นๆ