الخصائص التقنية لمعدات طلاء الرش المغناطيسي الفراغي

يُعدّ الرش المغناطيسي الفراغي مناسبًا بشكل خاص لطلاءات الترسيب التفاعلي. في الواقع، يُمكن لهذه العملية ترسيب أغشية رقيقة من أي مادة أكسيد أو كربيد أو نيتريد. بالإضافة إلى ذلك، تُعدّ هذه العملية مناسبة بشكل خاص لترسيب هياكل الأغشية متعددة الطبقات، بما في ذلك التصاميم البصرية، والأغشية الملونة، والطلاءات المقاومة للتآكل، والرقائق النانوية، وطلاءات الشبكة الفائقة، والأغشية العازلة، وغيرها. منذ عام ١٩٧٠، طُوّرت نماذج عالية الجودة لترسيب الأغشية البصرية لمجموعة متنوعة من مواد طبقات الأغشية البصرية. تشمل هذه المواد المواد الموصلة الشفافة، وأشباه الموصلات، والبوليمرات، والأكاسيد، والكربيدات، والنيتريدات، بينما تُستخدم الفلوريدات في عمليات مثل الطلاء التبخيري.

الميزة الرئيسية لعملية الرش المغناطيسي هي استخدام عمليات طلاء تفاعلية أو غير تفاعلية لترسيب طبقات من هذه المواد، والتحكم الجيد في تركيب الطبقة، وسمك الغشاء، وتجانس سمك الغشاء، وخصائصها الميكانيكية. وتتميز هذه العملية بالخصائص التالية.

١. معدل ترسيب عالي. بفضل استخدام أقطاب مغناطيسية عالية السرعة، يمكن الحصول على تدفق أيوني كبير، مما يُحسّن بشكل فعال معدل الترسيب ومعدل الرش في عملية الطلاء هذه. بالمقارنة مع عمليات الطلاء بالرش الأخرى، يتميز الرش المغناطيسي بسعة وإنتاجية عالية، ويُستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات.

2. كفاءة طاقة عالية. عادةً ما تختار أجهزة الرش المغناطيسي جهدًا يتراوح بين 200 و1000 فولت، وعادةً ما يكون 600 فولت، لأن جهد 600 فولت يقع ضمن أعلى نطاق فعال لكفاءة الطاقة.

٣. طاقة رش منخفضة. يُطبَّق جهد مستهدف المغنطرون منخفضًا، ويحصر المجال المغناطيسي البلازما بالقرب من الكاثود، مما يمنع الجسيمات المشحونة ذات الطاقة العالية من الانطلاق إلى الركيزة.

٤. انخفاض درجة حرارة الركيزة. يمكن استخدام الأنود لتوجيه الإلكترونات المتولدة أثناء التفريغ، دون الحاجة إلى دعم الركيزة، مما يقلل بفعالية من قصف الإلكترونات على الركيزة. وبالتالي، تكون درجة حرارة الركيزة منخفضة، وهو أمر مثالي لبعض الركائز البلاستيكية التي لا تتمتع بمقاومة عالية للطلاء بدرجات حرارة عالية.

٥. نقش سطح هدف الرش المغناطيسي غير منتظم. ينتج هذا النقش غير المتساوي عن عدم تساوي المجال المغناطيسي للهدف. يكون معدل نقش الهدف أكبر، مما يجعل معدل استخدامه الفعال منخفضًا (٢٠-٣٠٪ فقط). لذلك، لتحسين استخدام الهدف، يجب تغيير توزيع المجال المغناطيسي بطرق معينة، أو استخدام مغناطيسات متحركة في الكاثود لتحسين استخدامه.

٦. الهدف المركب. يمكن طلاء الهدف المركب بغشاء سبيكة. حاليًا، تُستخدم عملية رشّ الهدف المركب بالمغناطيسية بنجاح في طلاء سبائك Ta-Ti، و(Tb-Dy)-Fe، وGb-Co. ينقسم هيكل الهدف المركب إلى أربعة أنواع، هي: الهدف الدائري المرصع، والهدف المربع المرصع، والهدف المربع الصغير المرصع، والهدف القطاعي المرصع. يُعدّ استخدام هيكل الهدف القطاعي المرصع أفضل.

٧. تطبيقات واسعة. يمكن لعملية الرش المغناطيسي ترسيب العديد من العناصر، ومن أشهرها: Ag، Au، C، Co، Cu، Fe، Ge، Mo، Nb، Ni، Os، Cr، Pd، Pt، Re، Rh، Si، Ta، Ti، Zr، SiO، AlO، GaAs، U، W، SnO، إلخ.

يُعدّ الرش المغنطروني من أكثر عمليات الطلاء استخدامًا للحصول على أغشية عالية الجودة. بفضل الكاثود الجديد، يتميز هذا الطلاء بكفاءة عالية في استخدام الهدف ومعدل ترسيب مرتفع. تُستخدم عملية الطلاء بالرش المغنطروني الفراغي من شركة قوانغدونغ تشن هوا للتكنولوجيا على نطاق واسع في طلاء الركائز واسعة المساحة. لا تقتصر هذه العملية على ترسيب الأغشية أحادية الطبقة فحسب، بل تُستخدم أيضًا في طلاء الأغشية متعددة الطبقات، بالإضافة إلى استخدامها في عملية اللفة إلى اللفة لأغشية التغليف، والأغشية البصرية، والتصفيح، وغيرها من أنواع طلاء الأغشية.