イオンプレーティング装置の動作原理とは

イオンコーティング機械 1960年代にDM Mattoxが提唱した理論に端を発し、対応する実験が当時から始まりました。1971年には、Chambersらが電子ビームイオンプレーティングの技術を発表しました。1972年には、Bunshahレポートで反応性蒸発めっき（ARE）技術が指摘され、TiCやTiNなどの超硬質フィルムが製造されました。また、1972年には、SmithとMolleyがコーティングプロセスにホローカソード技術を採用しました。1980年代になると、中国におけるイオンプレーティングはついに産業応用レベルに達し、真空マルチアークイオンプレーティングやアーク放電イオンプレーティングなどのコーティングプロセスが次々と登場しました。

真空イオンプレーティングの全体的な作業プロセスは次のとおりです。まず、ポンプ真空チャンバー、そして待って真空圧を4X10 ⁻ ³ Paにまたはそれ以上、高電圧電源を接続し、基板と蒸発器の間に低電圧放電ガスの低温プラズマ領域を構築する必要があります。基板電極を5000V DC負の高電圧に接続して、陰極のグロー放電を形成します。負のグロー領域の近くに不活性ガスイオンが発生します。それらは陰極暗部に入り、電界によって加速されて基板の表面に衝突します。これは洗浄プロセスであり、その後コーティングプロセスに入ります。衝撃加熱の効果により、一部のメッキ材料が蒸発します。プラズマ領域に陽子が入り、電子と不活性ガスイオンと衝突し、それらのごく一部がイオン化されます。これらの高エネルギーのイオン化されたイオンはフィルム表面に衝突し、フィルムの品質をある程度向上させます。

真空イオンプレーティングの原理は、真空チャンバー内で、ガス放電現象または蒸発物質のイオン化された部分を利用し、蒸発物質イオンまたはガスイオンの衝撃下で、これらの蒸発物質またはその反応物を同時に基板上に堆積させて薄膜を得るというものである。イオンコーティング機械真空蒸着、プラズマ技術、ガスグロー放電を組み合わせた技術は、膜品質の向上だけでなく、膜の応用範囲の拡大にもつながります。このプロセスの利点は、強い回折、良好な膜密着性、そして多様なコーティング材料への適用です。イオンプレーティングの原理は、DM Mattoxによって初めて提唱されました。イオンプレーティングには多くの種類があり、最も一般的なのは蒸発加熱で、抵抗加熱、電子ビーム加熱、プラズマ電子ビーム加熱、高周波誘導加熱などの加熱方法があります。