Çok Arklı İyon Kaplama ile Paslanmaz Çelik Levha Üzerine Saklanan TiN Tekdüzelik Çalışması

Çok arklı iyon kaplamayla paslanmaz çelik plaka üzerine biriktirilmiş TiN'nin tek tipliği üzerine çalışma

Çok arklı iyon kaplama, iyi kırınım için geliştirilen, metal filmleri, alaşım filmleri, bileşik filmleri ve çok katmanlı yapı filmlerini hazırlamak için kullanılabilen bir kaplama işlemidir. Yüksek metal iyonlaşma hızı ve yüksek iyon enerjisi nedeniyle, bu teknoloji kaplama homojenliğini ve yapışmayı iyileştirebilir ve TiN dekoratif filmin biriktirilmesi için en iyi teknoloji haline gelmiştir.

Çok arklı iyon kaplama çökeltme TiN, özü genel çok arklı iyon kaplama kimyasal işleminin işlemine dahil edilir, ki aynı zamanda titanyum ithalatın buharlaşması aynı zamanda, titanyumun azot ile tepkimeye girmesiyle birlikte, titanyumun plazmaya karışması, Düşük sıcaklıkta biyokimya reaksiyonu vardı, substrat bileşiklerinde tortular oluştu.

Çok arklı iyon kaplama, iyi kırınım özelliğine sahip olmasına ve her türlü dekorasyon için kullanılabilse de, mimari dekorasyon için geniş paslanmaz çelik substrat alanı üzerinde tek tip TiN kaplaması elde etmek kolay değildir.

1. Sorun önerme

Tatminkar bir homojenlik elde etmek için, hedefin enine genişliğinin substratın genişliğinden daha büyük olması gerekir ve hedef, substratın genişlik yönünde sürekli bir bütündür. Ve birçok ark iyon teçhizatı, her bir ark, ark ile ark arasındaki alan üzerinde süreksizdir, eğer ekipmanın yanlış ayar donanımı parçası veya ekipman yazılımının yanlış seçim işlemi parametreleri, alt tabakayı, makinede uygun hale getirmek için ark ve ark ile ark arasındaki renk farkının daha büyük bir kısmının karşısında, ark, rengin (veya ışığın) derin kısmının karşısında, ark ve ark kısmı arasında, renk olarak sığ veya derin, eğri çizgiler derinliği olarak bilinir. "zebra", dekoratif düşüşün ürününü yapar, hatta arızalanır.

İyon kaplamalı paslanmaz çelik levhaların homojenlik sorunu bu yazıda tartışılmıştır

2. Donanımı etkileyen faktörler

2.1 yaylar ve alt tabakalar arasındaki mesafeyi

Ark ve substrat arasındaki mesafe, iyon kaplama kaplamanın düzgünlüğü üzerinde büyük etkiye sahiptir. Ark taban mesafesi çok küçük, alt tabakaya ulaşmadan önce parçacık çarpışmalarının sayısı çok küçük, saçılma etkisi zayıflamış ve kaplama homojenliği azalmıştır. Ark taban mesafesi çok fazla değil, sadece bir alan israfı değil, gereksiz egzoz süresini de arttırıyor, ancak enerji çok küçük olduğunda partiküllere ulaşmasını sağlıyor, kaplama sertliği ve düşüş. Teorik ve deneysel sonuçlar, arzu edilen film kalınlığı homojenliğinin, ark taban mesafesi 200 mm'nin üzerinde olduğunda elde edilebileceğini göstermektedir.

2.2   manyetik alan kuvveti

Manyetik alan kuvveti ve kaplama düzgün bir şekilde yakından ilişkilidir, ark kaynağı sistemindeki manyetik alanın elektrik ark kaynağının performansını artırabildiği, ark plazmasının hızlandırılmış hareket yapabileceği, katod emisyon elektronlarının ve iyonlarının sayısını artırabildiği iyi bilinmektedir. kirişlerin yoğunluğunun ve yönlülüğünün arttırılması, mikro damlamanın içeriğinin azaltılması, ancak manyetik alanın ılımlı olması, partikül konsantrasyonunu, kaplamanın homojenliğini düşürebilmesi; Ark söndürmeye neden olması çok zayıf ve kolaydır, kararlı ark rolüne ulaşamaz.

Deneyler, 20 ~ 35 gs'deki manyetik alan kuvvetinin yüzeyindeki kaynak malzemenin maksimum yatay bileşeninin, Gaussmetre birleşik ayarını kullanmak için gereken manyetik alan kuvvetinin yüzeyindeki tüm ark kaynak materyalini kullanmadan önce en iyisi olduğunu göstermektedir. malzeme tüketiminin kaynağı olarak, mıknatıs ile olan mesafeden dolayı malzeme yüzeyinin kaynağı daha küçük olur ve manyetik alan kuvvetini arttırır, bu nedenle manyetik alanın yüzeyindeki malzeme tüketim kaynağına göre periyodik olarak ayarlanması gerekir. yoğunluğu, yüzey morfolojisi yeniden işlenecek ciddi malzeme kaynağını bozar.

3. Yazılım etkileyen faktörler

3.1 gaz basıncı

İyon kaplama işleminde, gaz basıncı kaplamanın homojenliği üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Genel olarak konuşursak, gaz basıncı ne kadar yüksekse, iyon kırınımı o kadar iyi ve kaplamanın homojenliği o kadar iyidir. Bununla birlikte, aşırı basınç ayrıca, substrata ulaştığında partiküllerin taşıdığı enerjiyi azaltır ve kaplamanın yapışma gücünü etkiler. Deneyler, azotun optimum kısmi basıncının, TiN'nin iyon kaplama ile geniş bir alana yayılması için 3,0 x 10-1 ~ 1 Pa olduğunu gösterir.

3.2 alt tabaka yanlılığı

Negatif substrat önyargısının ayarlanmasında, ortaya çıkan partiküllerin hızını artırabilir, daha büyük enerji elde etmek için substrat, böylece kaplama ile substrat arasındaki yapışma kuvvetini artırabilir, ancak aşırı önyargı, partiküllerin substrata, kaplamanın homojenliğine çekilmesine neden olur; TiN film yanlılığının iyon kaplama birikimi 50 ila 100 v arasındadır.

3.3 ark akımının büyüklüğü

Ark akımı, filmin buharlaşma hızını yansıtır. Deneyler, kaplama akımı eşitliği azaldığında ark akımı arttığında bunun, substrat üzerine saçılan partikül birikmesinin ve ark kaynağının artan insidansının artması nedeniyle, üretim verimliliğinin arttırılmasından dolayı kaplamada birikmenin, ark akımı, daha iyi, bu, farklı cihazların kaynak malzeme alanına ek olarak, uzlaşma seçimini yapmamızı gerektiriyor, parametre seçimi, 65 mm ark çapındaki kaynak malzemesi için farklı olacaktır; 50 ila 100 arasında olmalıdır.

3.4 yüzey sıcaklığı

İyon kaplama kaplama üniformitesinin etkisi üzerine yüzey sıcaklığı, ana vakum iç nemini çıkarmak ve kaplama yapışmasını iyileştirmektir, vakum iç neminin, özellikle su soğutmalı vakum odası ekipmanına sahip katmanlar için çok önemli bir nedenin zebra kaplamasına yol açması, Yaz havası nemi daha büyüktür, iç duvardaki yoğuşma suyunu kolayca dondurarak vakumdaki basınç, bu suyun asıl nedenidir, ayrıca, alt tabakadaki kurumu temizledikten sonra tamamlanmamış kurutma da vakum odasına nem getirecek, su, Bir yandan, vakum haznesi gövdesinde substratın boşalmasına neden olan kolay, Burns substrat yüzeyi (diğer yandan, elektrik ark etkisi altında, oksijen, azot ve oksijenin titanyum ile daha hızlı reaksiyona girmesi kaçınılmaz olarak değişime neden olur eşit olmayan kaplama rengiyle sonuçlanan kaplama bileşimi, yüzey sıcaklığı 120 ℃ ~ 200 ℃ arasında olmalıdır , çünkü sıcaklık çok yüksek olabilir Substratın yüklenmesi ve boşaltılmasındaki zorluklar, üretim verimliliğini düşürürken, diğer yandan, soğutma suyunun vakumlu vakum haznesine zarar geldiğinde ve iç ortam sıcaklığını koruduğunda, vakum büyük ölçüde bu durumu iyileştirebilir.

4, sonnotlar

Düzgün iyon kaplama kaplama yapışması iyi N elde etmek için, cihazı donanım parçası hakkında ayarlayın ve ekipman yazılımının alternatif işlem parametreleri çok önemlidir, ekipmanın farklı yapısı için, kapsamlı bir şekilde birleşik bir düzenleme dikkate alınmalıdır. Çeşitli işlem parametrelerinin arasında, belirli ekipmanın optimum işlem koşullarına karşılık gelen bulun.

Ek olarak, kaplama öncesi temizlik ve reaksiyon gazı saflığının kaplama homojenliği üzerindeki iş parçası da daha büyük bir etkiye sahiptir, çünkü bu iki yön genellikle yeterince dikkat çekebilir ve iyi bir temizleme etkisi elde eder (ultrasonik temizleme ekipmanı kullanarak) ve yüksek saflıkta azot nispeten kolay, bu yüzden bu yazının kapsamında değil.

Sonunda, 1500 mm çapında ve 3500 mm ve 24 ark kaynak uzunluğunda çok arklı iyon kaplama teçhizatı ile 3000 mm x 1000 mm paslanmaz çelik plaka üzerine biriktirilmiş TiN kaplamanın tipik işlem parametreleri, meslektaşları tarafından tartışılmak üzere verilmiştir.

IKS PVD ， Çoklu Ark iyon Megnetron püskürtme püskürtme sistemi, iletişim: iks.pvd@foxmail.com