Proses pelapisan ion katoda berongga

Proses pelapisan ion katoda berongga adalah sebagai berikut:

1. Letakkan batangan Chin di tempat yang runtuh.

2. Memasang benda kerja.

3. Setelah dilakukan evakuasi hingga 5×10⁻³Pa, gas argon dimasukkan ke dalam ruang pelapisan dari tabung perak, dan tingkat vakumnya sekitar 100Pa.

4. Hidupkan daya bias.

5. Setelah menyalakan daya busur untuk memicu lucutan katoda berongga, lucutan pijar dihasilkan di dalam tabung kancing. Tegangan lucutan adalah 800~1000V, dan arus pembangkit busur adalah 30~50A. Karena efek katoda berongga dari lucutan pijar, kerapatan arus lucutan pijar yang tinggi, dan kerapatan ion yang tinggi di dalam tabung perak membombardir dinding tabung, menyebabkan dinding tabung cepat memanas hingga terjadi emisi aliran elektron. Mode lucutan berubah tiba-tiba dari lucutan pijar menjadi lucutan busur, dengan tegangan 40~70V dan arus 80~300A. Suhu tabung perak mencapai di atas 2300K, berpijar, dan memancarkan aliran elektron busur dengan kerapatan tinggi dari tabung, lalu melesat ke anoda.

6. Penyesuaian tingkat vakum. Tingkat vakum untuk lucutan pijar dari pistol katoda berongga adalah sekitar 100 Pa, dan tingkat vakum pelapisan adalah 8×10⁻¹~²Pa. Oleh karena itu, setelah penyalaan lucutan busur, kurangi gas argon yang masuk sesegera mungkin, dan sesuaikan tingkat vakum ke kisaran yang sesuai untuk pelapisan.

7. Lapisan dasar berlapis titanium. Aliran elektron menuju ingot logam Chin yang runtuh secara anodik, Konversi energi kinetik menjadi energi termal, Penguapan logam Chin melalui pemanasan, Atom uap mencapai benda kerja untuk membentuk lapisan titanium.

8. Deposisi TiN. Gas nitrogen dialirkan ke ruang pelapisan. Gas nitrogen dan atom yang menguap diionisasi menjadi ion nitrogen dan titanium. Di atas wadah, kemungkinan tumbukan inelastis atom uap titanium dengan aliran elektron berenergi rendah yang padat lebih tinggi. Tingkat disosiasi logam mencapai 20%~40%. Ion titanium lebih mungkin bereaksi secara kimia dengan gas reaksi nitrogen, sehingga terbentuk lapisan film nitrida. Pistol katoda berongga berfungsi sebagai sumber penguapan dan sumber ionisasi. Selama pelapisan, arus kumparan elektromagnetik di sekitar wadah juga harus disesuaikan, untuk memfokuskan berkas elektron ke pusat wadah, sehingga kepadatan daya aliran elektron meningkat.

9. Matikan daya. Setelah ketebalan film mencapai ketebalan film yang telah ditentukan, matikan catu daya busur, catu daya bias, dan catu daya udara.