Prionnsabal Àireamh 1 de sputtering magnetron cuisleach àrd-chumhachd
Bidh an dòigh-obrach sputtering magnetron cuisleach àrd-chumhachd a’ cleachdadh cumhachd cuisle aig a’ mhullaich àrd (2-3 òrdughan meudachd nas àirde na sputtering magnetron àbhaisteach) agus cearcall dleastanais cuisle ìosal (0.5%-10%) gus ìrean àrda dealachaidh meatailt (>50%) a choileanadh, a tha air a thoirt bho fheartan sputtering magnetron, mar a chithear ann an Dealbh 1, far a bheil dùmhlachd sruth targaid aig a’ mhullaich I co-rèireach ris an nth cumhachd eas-chruthach den bholtaids sgaoilidh U, I = kUn (tha n na sheasmhach co-cheangailte ri structar a’ chatod, an raon magnetach agus an stuth). Aig dùmhlachdan cumhachd nas ìsle (bholtaids ìosal) mar as trice bidh an luach n anns an raon 5 gu 15; leis a’ bholtaids sgaoilidh a tha ag àrdachadh, bidh an dùmhlachd srutha agus an dùmhlachd cumhachd ag àrdachadh gu luath, agus aig bholtaids àrd bidh an luach n a’ fàs 1 air sgàth call cuibhreachadh an raoin magnetach. Ma tha e aig dùmhlachdan cumhachd ìosal, tha an sgaoileadh gas air a dhearbhadh le ianan gas a tha anns a’ mhodh sgaoilidh cuisleach àbhaisteach; Ma tha dùmhlachdan cumhachd àrd ann, ma bhios co-roinn nan ianan meatailt anns a’ phlasma ag àrdachadh agus ma bhios cuid de stuthan ag atharrachadh, is e sin ann am modh fèin-spùtadh, i.e. Tha am plasma air a chumail suas le bhith a’ ianachadh mìrean neodrach spùtaichte agus ianan meatailt àrd-sgoile, agus chan eil dadaman gas neo-ghnìomhach leithid Ar air an cleachdadh ach airson am plasma a lasadh, agus às deidh sin tha na mìrean meatailt spùtaichte air an ianachadh faisg air an targaid agus air an luathachadh air ais gus am targaid spùtaichte a bhomadh fo ghnìomh raointean magnetach is dealain gus an sgaoileadh àrd-shruth a chumail suas, agus tha am plasma na ghràinean meatailt air an ianachadh gu mòr. Air sgàth buaidh teasachaidh a’ phròiseis sputtering air an targaid, gus dèanamh cinnteach à obrachadh seasmhach an targaid ann an tagraidhean gnìomhachais, chan fhaod an dùmhlachd cumhachd a chuirear gu dìreach air an targaid a bhith ro mhòr, san fharsaingeachd bu chòir fuarachadh uisge dìreach agus giùlan teirmeach stuth targaid a bhith anns a’ chùis 25 W / cm2 gu h-ìosal, fuarachadh uisge neo-dhìreach, giùlan teirmeach stuth targaid bochd, stuth targaid air adhbhrachadh le briseadh mar thoradh air cuideam teirmeach no anns a bheil co-phàirtean aloidh ìosal luaineach anns an stuth targaid agus ann an cùisean eile chan urrainn don dùmhlachd cumhachd a bhith ach anns an 2 ~ 15 W / cm2 gu h-ìosal, fada nas ìsle na riatanasan dùmhlachd cumhachd àrd. Faodar an duilgheadas cus teasachadh targaid fhuasgladh le bhith a’ cleachdadh cuislean cumhachd àrd glè chumhang. Tha Anders a’ mìneachadh sputtering magnetron cuisleach àrd-chumhachd mar sheòrsa de sputtering cuisleach far a bheil an dùmhlachd cumhachd as àirde nas àirde na an dùmhlachd cumhachd cuibheasach le 2 gu 3 òrdughan meud, agus tha sputtering ian an targaid a’ faighinn làmh an uachdair air a’ phròiseas sputtering, agus tha ataman sputtering an targaid gu math dealaichte.
Àir. 2 Feartan tasgadh còmhdach sputtering magnetron cuisleach àrd-chumhachd
Faodaidh spùtadh magnetron cuisleach àrd-chumhachd plasma a thoirt gu buil le ìre dealachaidh àrd agus lùth ian àrd, agus faodaidh e cuideam claon a chuir an sàs gus na h-ianan luchdaichte a luathachadh, agus tha am pròiseas tasgadh còmhdach air a bhomadh le mìrean àrd-lùtha, a tha na theicneòlas IPVD àbhaisteach. Tha buaidh mhòr aig lùth agus sgaoileadh nan ian air càileachd agus coileanadh a’ chòmhdaich.
Mu IPVD, stèidhichte air modail ainmeil roinn structarail Thorton, mhol Anders modail roinn structarail anns a bheil tasgadh plasma agus gràbhaladh ian, leudaich e an dàimh eadar structar còmhdach agus teòthachd agus cuideam èadhair ann am modail roinn structarail Thorton chun dàimh eadar structar còmhdach, teòthachd agus lùth ian, mar a chithear ann an Dealbh 2. A thaobh còmhdach tasgadh ian lùth ìosal, tha an structar còmhdach a’ gèilleadh ri modail crios structar Thorton. Le àrdachadh ann an teòthachd an tasgaidh, an gluasad bho roinn 1 (criostalan snàithleach sgaoilte porous) gu roinn T (criostalan snàithleach dùmhail), roinn 2 (criostalan colbhach) agus roinn 3 (roinn ath-chriostalachaidh); le àrdachadh ann an lùth ian an tasgaidh, tha an teòthachd gluasaid bho roinn 1 gu roinn T, roinn 2 agus roinn 3 a’ lùghdachadh. Faodar na criostalan snàithleach àrd-dùmhlachd agus na criostalan colbhach ullachadh aig teòthachd ìosal. Nuair a bhios lùth nan ian a chaidh a thasgadh ag àrdachadh gu òrdugh 1-10 eV, tha bomadh agus gràbhaladh ian air uachdar a’ chòmhdaich a chaidh a thasgadh air a mheudachadh agus tha tiughas nan còmhdach air a mheudachadh.
Àir. 3 Ullachadh còmhdach cruaidh le teicneòlas sputtering magnetron cuisleach àrd-chumhachd
Tha an còmhdach a chaidh ullachadh le teicneòlas sputtering magnetron cuisleach àrd-chumhachd nas dùmhaile, le feartan meacanaigeach nas fheàrr agus seasmhachd aig teòthachd àrd. Mar a chithear ann an Dealbh 3, tha an còmhdach TiAlN sputtered magnetron àbhaisteach na structar criostail colbhach le cruas de 30 GPa agus modulas Young de 460 GPa; tha cruas 34 GPa aig a’ chòmhdach HIPIMS-TiAlN agus tha modulas Young 377 GPa; tha an co-mheas eadar cruas agus modulas Young na thomhas air cruas a’ chòmhdaich. Tha cruas nas àirde agus modulas Young nas lugha a’ ciallachadh cruas nas fheàrr. Tha seasmhachd aig teòthachd àrd nas fheàrr aig a’ chòmhdach HIPIMS-TiAlN, le ìre sia-thaobhach AlN air a dhòrtadh a-steach don chòmhdach TiAlN àbhaisteach às deidh làimhseachadh annealing aig teòthachd àrd aig 1,000 °C airson 4 uairean a thìde. Bidh cruas a’ chòmhdaich a’ lùghdachadh aig teòthachd àrd, agus chan eil atharrachadh air a’ chòmhdach HIPIMS-TiAlN às deidh làimhseachadh teas aig an aon teòthachd agus ùine. Tha teòthachd tòiseachaidh ocsaididh àrd-teòthachd nas àirde aig còmhdach HIPIMS-TiAlN na tha aig còmhdach àbhaisteach. Mar sin, tha coileanadh mòran nas fheàrr aig còmhdach HIPIMS-TiAlN ann an innealan gearraidh aig astar luath na innealan còmhdaichte eile a chaidh ullachadh le pròiseas PVD.
Àm puist: 8 dhen t-Samhain 2022