No.1 Prinzip vun héich Muecht gepulstert magnetron sputtering
D'Héichkraaft gepulste Magnetron Sputtering Technik benotzt héich Peak Puls Kraaft (2-3 Uerderen vun Magnitude méi héich wéi konventionell Magnetron Sputtering) an niddereg Pulsatiounsperiod Pflicht Zyklus (0,5% -10%) héich Metal Dissoziatioun Tariffer ze erreechen (> 50%), déi ass ofgeleet vun de Magnetron-Sputtering-Charakteristiken, wéi am Bild 1 gewisen, wou d'Spëtztzielstroumdicht I proportional zu der exponentieller nte Kraaft vun der Entladungsspannung U, I = kUn (n ass e konstante verbonne mat der Kathodestruktur, Magnéitfeld a Material).Bei méi nidderegen Kraaftdichten (niddereg Spannung) ass de n Wäert normalerweis am Beräich vu 5 bis 15;mat der Erhéijung vun der Entladungsspannung ginn d'Stroumdicht a Kraaftdicht séier erop, a bei héijer Spannung gëtt den n Wäert 1 wéinst dem Verloscht vun der Magnéitfeldbegrenzung.Wann bei niddereg Muecht Dicht, de Gas Offlossquantitéit vun Gas Ionen bestëmmt, datt am normal pulsed Offlossquantitéit Modus ass;wann bei héijer Kraaftdichten den Undeel vun Metallionen am Plasma eropgeet an e puer Materialien wiesselen, dat ass am Selbstsputtermodus, dh De Plasma gëtt duerch d'Ioniséierung vu gesputterten neutralen Partikelen a sekundäre Metallionen an Inertgasatome erhale gelooss. sou wéi Ar ginn nëmme benotzt fir de Plasma ze ignite, duerno ginn déi gesputtert Metallpartikelen no beim Zil ioniséiert a beschleunegt zréck fir dat gesputtert Zil ënner der Handlung vu magneteschen an elektresche Felder ze bombardéieren fir déi héich Stroumentladung z'erhalen, an de Plasma ass héich ioniséierte Metallpartikelen.Wéinst dem Sputterprozess vum Heizungseffekt op d'Zil, fir de stabile Fonctionnement vum Zil an industriellen Uwendungen ze garantéieren, kann d'Muechtdicht direkt op d'Zil applizéiert net ze grouss sinn, allgemeng direkt Waasserkillung an Zilmaterial Wärmeleitung soll am Fall vun 25 W / cm2 drënner sinn, indirekt Waasser Ofkillung, Zilmaterial thermesch Konduktivitéit ass schlecht, Zilmaterial verursaacht duerch Fragmentatioun wéinst thermesche Stress oder Zilmaterial enthält niddereg liichtflüchteg Legierungskomponenten an aner Fäll vu Kraaftdicht kënnen nëmmen an 2 ~ 15 W / cm2 ënner, wäit ënner den Ufuerderunge vun der héijer Kraaftdicht.De Problem vun der Zil-Iwwerhëtzung kann geléist ginn andeems se ganz schmuel Héichkraaftimpulser benotzen.Den Anders definéiert héich-Kraaft gepulste Magnetron-Sputtering als eng Aart vu pulséierter Sputtering, wou d'Spëtzkraaftdicht d'Duerchschnëttskraaftdicht ëm 2 bis 3 Uerderen iwwerschreift, an d'Zilion-Sputtering dominéiert de Sputterprozess, an d'Zil-Sputtering Atomer sinn héich dissoziéiert. .
No.2 D'Charakteristiken vun héich Muecht gepulste magnetron sputtering Beschichtung Oflagerung
Héichkraaft gepulste Magnetron-Sputtering kann Plasma mat héijer Dissoziatiounsquote an héijer Ionenergie produzéieren, a ka Biasdrock applizéieren fir déi gelueden Ionen ze beschleunegen, an de Beschichtungsdepositiounsprozess gëtt bombardéiert duerch héich-Energiepartikelen, wat eng typesch IPVD Technologie ass.D'Ionenergie an d'Verdeelung hunn e ganz wichtegen Impakt op d'Beschichtungsqualitéit an d'Leeschtung.
Iwwer IPVD, baséiert op dem berühmten Thorton Strukturregiounsmodell, huet den Anders e strukturelle Regiounmodell proposéiert deen Plasma Oflagerung an Ion Ätzen enthält, d'Relatioun tëscht Beschichtungsstruktur an Temperatur a Loftdrock am Thorton Strukturregiounsmodell op d'Relatioun tëscht Beschichtungsstruktur erweidert, Temperatur an Ion Energie, wéi am Pic gewisen 2. Am Fall vun niddereg Energie Ion Oflagerung Beschichtung, entsprécht der Beschichtung Struktur Thorton Struktur Zone Modell.Mat der Erhéijung vun Oflagerung Temperatur, den Iwwergank aus Regioun 1 (loose poröse Faser Kristaller) zu Regioun T (dichte Faser Kristaller), Regioun 2 (Spalten Kristaller) a Regioun 3 (Recrystallization Regioun);mat der Erhéijung vun der Oflagerung Ionenergie fällt d'Iwwergangstemperatur vu Regioun 1 op Regioun T, Regioun 2 a Regioun 3 erof.D'High-Dichtfaser-Kristalle a Kolumn-Kristalle kënne bei niddreger Temperatur virbereet ginn.Wann d'Energie vun deponéierten Ionen op d'Uerdnung vun 1-10 eV eropgeet, gëtt d'Bombardement an Ätzen vun Ionen op der deponéierter Beschichtungsfläch verbessert an d'Dicke vun de Beschichtungen erhéicht.
No.3 Virbereedung vun haarde Beschichtung Layer vun héich Muecht pulséiert magnetron sputtering Technologie
D'Beschichtung virbereet duerch héichkraaft gepulste Magnetron Sputtering Technologie ass méi dichter, mat bessere mechanesche Eegeschaften an héijer Temperaturstabilitéit.Wéi am Pic 3 gewisen, ass déi konventionell magnetron sputtered TiAlN Beschichtung eng Kolonnkristallstruktur mat enger Hardness vun 30 GPa an engem Young's Modulus vun 460 GPa;d'HIPIMS-TiAlN Beschichtung ass 34 GPa Hardness, während de Young's Modulus 377 GPa ass;de Verhältnis tëscht Hardness an Young's Modulus ass e Mooss fir d'Zähegkeet vun der Beschichtung.Méi héich Hardness a méi kleng Young's Modul bedeit besser Zähegkeet.D'HIPIMS-TiAlN Beschichtung huet eng besser Héichtemperaturstabilitéit, mat der AlN sechseckeg Phase, déi an der konventioneller TiAlN Beschichtung no der Héichtemperatur-Annealingbehandlung bei 1.000 ° C fir 4 Stonnen ausgefall ass.D'Härheet vun der Beschichtung fällt bei héijer Temperatur erof, während d'HIPIMS-TiAlN Beschichtung onverännert bleift no der Wärmebehandlung bei der selwechter Temperatur an der Zäit.HIPIMS-TiAlN Beschichtung huet och eng méi héich Starttemperatur vun der Héichtemperaturoxidatioun wéi konventionell Beschichtung.Dofir weist d'HIPIMS-TiAlN Beschichtung vill besser Leeschtung an High-Speed-Schneid-Tools wéi aner Beschichtete Tools, déi duerch PVD-Prozess virbereet ginn.
Post Zäit: Nov-08-2022