نظرة عامة على طلاء الأيونات بقوس الكاثود الفراغي

أيون قوس الكاثود الفراغيcoيُختصر مصطلح ating إلى قوس الفراغcoفي حالة استخدام مصدرين أو أكثر من مصادر التبخير بالقوس الكهربائي الفراغي (يشار إليها باسم مصادر القوس الكهربائي)، يُطلق عليها اسم التبخير متعدد الأقواس.coقوس متناوب أو متعدد الأقواسcoهي تقنية طلاء أيوني فراغي تستخدم تفريغ القوس الفراغي كمصدر للتبخير. على عكس قوس الإلكترونات الساخن في تفريغ الكاثود المجوف، فإن شكل القوس فيها هو عبارة عن تكوّن بقع قوسية على سطح الكاثود البارد.

خصائص أيون قوس الكاثود الفراغيcoating هي:

(1) مصدر التبخير عبارة عن هدف كاثودي صلب، يُولّد البلازما مباشرةً من مصدر الهدف الكاثودي دون الحاجة إلى حوض منصهر. يمكن ترتيب مصدر هدف القوس الكهربائي في أي اتجاه، كما يمكن استخدام مصادر متعددة لضمان طلاء متجانس.

(2) يتميز هيكل الجهاز ببساطته النسبية، إذ لا يتطلب غازًا عاملًا أو طرق تأيين مساعدة. فمصدر هدف القوس ليس مجرد مصدر تبخير لمادة الكاثود، بل هو أيضًا مصدر أيونات؛ وخلال عملية الترسيب التفاعلي، لا يوجد سوى الغاز التفاعلي، ويتم التحكم في الغلاف الجوي باستخدام نظام تحكم بسيط في الضغط الكامل.

(3) معدل التأين مرتفع، ويصل عمومًا إلى 60٪ ~ 80٪، ومعدل الترسيب مرتفع.

(4) طاقة الأيون الساقط عالية، وقوة الترابط بين الفيلم والركيزة للفيلم المترسب جيدة.

(5) استخدام مصدر طاقة منخفض الجهد للتشغيل الآمن.

(6) يمكنها ترسيب أغشية معدنية، وأغشية سبائك، وتفاعل وتصنيع أغشية مركبة متنوعة (مركبات الأمونيا، والكربيدات، والأكاسيد)، وحتى تصنيع أغشية الكربون الشبيه بالماس (DLC)، وأغشية الكربون النانوي (CN)، وغيرها. لكن من عيوبها أنه أثناء الترسيب، تتناثر قطرات صغيرة من السائل من سطح الهدف، فتتكثف في طبقة الغشاء المطلية، مما يزيد من خشونة سطحها. وقد دُرست حاليًا العديد من الطرق الفعالة للحد من هذه القطرات الدقيقة والتخلص منها.

أيون القوس الفراغيcoتُستخدم تقنية الطلاء على نطاق واسع لتوفير طبقات حماية فائقة الصلابة للأدوات والقوالب. تشمل أنظمة الأغشية TiN وZrN وHfN وTiAIN وTiC وTiNC وCrN وAl2O3 وDLC وغيرها. تشمل منتجات الطلاء الأدوات والقوالب وغيرها. أما بالنسبة للطلاءات الواقية الزخرفية الملونة والمقلدة للذهب، فتشمل أنظمة الأغشية TiN وZrN وTiAIN وTiAIN وTiAIN وTC وTiNC وDLC وTi-ON وTONC وZrCN وZr-ON وغيرها. تشمل أنظمة الأغشية الملونة الأسود الداكن والأسود والأرجواني والبني والأزرق والأخضر والرمادي وغيرها.

أيون متعدد الأقواسcoتتمتع عملية الطلاء بمجموعة واسعة من التطبيقات وفعالية قوية، خاصة في طلاء طبقات الأغشية الصلبة المزخرفة والمقاومة للتآكل على أسطح المواد مثل أدوات القطع والقوالب وألواح الفولاذ المقاوم للصدأ.