1- تكوين مركبات معدنية على سطح الهدف
أين يتكون المركب في عملية تكوين مركب من سطح معدني مستهدف باستخدام عملية الرش التفاعلي؟ بما أن التفاعل الكيميائي بين جسيمات الغاز التفاعلي وذرات سطح الهدف يُنتج ذرات مركّبة، وهي عادةً ما تكون طاردة للحرارة، فيجب أن يكون لحرارة التفاعل طريقة للتوصيل، وإلا فلن يستمر التفاعل الكيميائي. في ظروف الفراغ، لا يمكن نقل الحرارة بين الغازات، لذا يجب أن يحدث التفاعل الكيميائي على سطح صلب. يُنتج الرش التفاعلي مركبات على أسطح الهدف، وأسطح الركيزة، والأسطح الهيكلية الأخرى. الهدف هو إنتاج مركبات على سطح الركيزة، بينما يُمثل إنتاج مركبات على أسطح هيكلية أخرى إهدارًا للموارد، ويبدأ إنتاج المركبات على سطح الهدف كمصدر لذرات المركبات، ويصبح عائقًا أمام توفير المزيد من ذرات المركبات باستمرار.
2- عوامل تأثير التسمم المستهدف
العامل الرئيسي الذي يؤثر على التسمم المستهدف هو نسبة غاز التفاعل وغاز الرش، فإن الكثير من غاز التفاعل سيؤدي إلى التسمم بالهدف. يتم إجراء عملية الرش التفاعلي في منطقة قناة الرش على سطح الهدف ويبدو أن مركب التفاعل مغطى أو يتم تجريد مركب التفاعل وإعادة تعريضه لسطح المعدن. إذا كان معدل توليد المركب أكبر من معدل تجريد المركب، تزداد مساحة تغطية المركب. عند قوة معينة، تزداد كمية غاز التفاعل المشاركة في توليد المركب ويزداد معدل توليد المركب. إذا زادت كمية غاز التفاعل بشكل مفرط، تزداد مساحة تغطية المركب. وإذا تعذر تعديل معدل تدفق غاز التفاعل في الوقت المناسب، فلن يتم قمع معدل زيادة مساحة تغطية المركب، وستتم تغطية قناة الرش بشكل أكبر بالمركب، وعندما يتم تغطية هدف الرش بالكامل بالمركب، يكون الهدف مسمومًا تمامًا.
3- ظاهرة التسمم المستهدف
(1) تراكم الأيونات الموجبة: عند تسمم الهدف، تتشكل طبقة عازلة على سطح الهدف، وبسبب انسداد الطبقة العازلة، تصل الأيونات الموجبة إلى سطح هدف الكاثود. لا تدخل مباشرة إلى سطح هدف الكاثود، بل تتراكم عليه، مما يؤدي بسهولة إلى تفريغ المجال البارد للقوس الكهربائي، مما يمنع حدوث تناثر الكاثود.
(2) اختفاء الأنود: عندما يتم تسمم الهدف، يتم ترسيب الفيلم العازل على جدار غرفة التفريغ الأرضية، مما يؤدي إلى عدم قدرة الإلكترونات التي تصل إلى الأنود على دخول الأنود، مما يؤدي إلى تشكل ظاهرة اختفاء الأنود.
4. التفسير المادي للتسمم المستهدف
(1) بشكل عام، يكون معامل انبعاث الإلكترونات الثانوية للمركبات المعدنية أعلى منه في المعادن. بعد تسمم الهدف، يكون سطح الهدف مملوءًا بالمركبات المعدنية، وبعد قصفه بالأيونات، يزداد عدد الإلكترونات الثانوية المنبعثة، مما يُحسّن موصلية الفراغ ويُقلل معاوقة البلازما، مما يُؤدي إلى انخفاض جهد الرشح. هذا يُقلل من معدل الرشح. يتراوح جهد الرشح المغناطيسي عادةً بين 400 و600 فولت، وعند تسمم الهدف، ينخفض جهد الرشح بشكل ملحوظ.
(2) معدل رش الهدف المعدني والهدف المركب مختلفان في الأصل، بشكل عام يكون معامل رش المعدن أعلى من معامل رش المركب، وبالتالي يكون معدل الرش منخفضًا بعد تسميم الهدف.
(3) كفاءة رش الغاز التفاعلي أقل في الأصل من كفاءة رش الغاز الخامل، وبالتالي ينخفض معدل الرش الشامل بعد زيادة نسبة الغاز التفاعلي.
5. حلول للتسمم المستهدف
(1) اعتماد مصدر طاقة بتردد متوسط أو مصدر طاقة بتردد لاسلكي.
(2) اعتماد التحكم في الحلقة المغلقة لتدفق غاز التفاعل.
(3) اعتماد أهداف مزدوجة
(4) التحكم في تغيير وضع الطلاء: قبل الطلاء، يتم جمع منحنى تأثير الهستيريسيس للتسمم المستهدف بحيث يتم التحكم في تدفق الهواء الداخل في مقدمة إنتاج التسمم المستهدف لضمان أن تكون العملية دائمًا في الوضع قبل انخفاض معدل الترسيب بشكل حاد.
-تم نشر هذه المقالة بواسطة شركة Guangdong Zhenhua Technology، وهي الشركة المصنعة لمعدات الطلاء بالتفريغ.
وقت النشر: ٧ نوفمبر ٢٠٢٢