طلاء أيونيآلة نشأت من النظرية التي اقترحها DM Mattox في الستينيات، وبدأت التجارب المقابلة في ذلك الوقت؛ حتى عام 1971، نشر Chambers وآخرون تقنية طلاء الأيونات بحزمة الإلكترونات؛ تمت الإشارة إلى تقنية طلاء التبخر التفاعلي (ARE) في تقرير Bunshah في عام 1972، عندما تم إنتاج أنواع الأغشية فائقة الصلابة مثل TiC و TiN؛ وفي عام 1972 أيضًا، اعتمد Smith و Molley تقنية الكاثود المجوف في عملية الطلاء. بحلول الثمانينيات، وصل طلاء الأيونات في الصين أخيرًا إلى مستوى التطبيق الصناعي، وظهرت عمليات الطلاء مثل طلاء الأيونات متعدد الأقواس الفراغية وطلاء الأيونات بتفريغ القوس على التوالي.
تتم عملية العمل الكاملة لطلاء الأيونات الفراغية على النحو التالي: أولاً،مضخةغرفة التفريغ، ثمانتظرضغط الفراغ إلى 4X10 ⁻ ³ باسكالأو أفضل، من الضروري توصيل مصدر الطاقة عالي الجهد وبناء منطقة بلازما منخفضة الحرارة من غاز التفريغ منخفض الجهد بين الركيزة والمبخر. قم بتوصيل قطب الركيزة بجهد عالي سلبي 5000 فولت تيار مستمر لتشكيل تفريغ توهج للكاثود. تتولد أيونات الغاز الخامل بالقرب من منطقة التوهج السالب. تدخل المنطقة المظلمة للكاثود ويتم تسريعها بواسطة المجال الكهربائي وتقصف سطح الركيزة. هذه عملية تنظيف، ثم تدخل عملية الطلاء. من خلال تأثير تسخين القصف، تتبخر بعض مواد الطلاء. تدخل منطقة البلازما البروتونات وتصطدم بالإلكترونات وأيونات الغاز الخامل، ويتم تأين جزء صغير منها. ستقصف هذه الأيونات المؤينة ذات الطاقة العالية سطح الفيلم وتحسن جودة الفيلم إلى حد ما.
مبدأ طلاء الأيونات الفراغي هو: في حجرة التفريغ، باستخدام ظاهرة تفريغ الغاز أو الجزء المؤين من المادة المتبخرة، وتحت تأثير أيونات المادة المتبخرة أو أيونات الغاز، يتم ترسيب هذه المواد المتبخرة أو متفاعلاتها على الركيزة في وقت واحد للحصول على طبقة رقيقة. طلاء الأيوناتآلةيجمع هذا الطلاء بين التبخير الفراغي وتقنية البلازما وتفريغ توهج الغاز، مما يُحسّن جودة الفيلم ويوسع نطاق استخدامه. ومن مزايا هذه العملية الحيود القوي، والالتصاق الجيد للفيلم، وتنوع مواد الطلاء. كان دي إم ماتوكس أول من اقترح مبدأ الطلاء الأيوني. وهناك أنواع عديدة من الطلاء الأيوني، وأكثرها شيوعًا هو التسخين بالتبخير، بما في ذلك التسخين بالمقاومة، والتسخين بشعاع الإلكترون، والتسخين بشعاع الإلكترون البلازمي، والتسخين الحثي عالي التردد، وغيرها من طرق التسخين.
وقت النشر: ١٤ فبراير ٢٠٢٣