HiPIMS ടെക്നോളജി ആമുഖം

No.1 ഉയർന്ന പവർ പൾസ്ഡ് മാഗ്നെട്രോൺ സ്പട്ടറിംഗിന്റെ തത്വം
ഉയർന്ന പൾസ്ഡ് മാഗ്നെട്രോൺ സ്പട്ടറിംഗ് ടെക്നിക് ഉയർന്ന പീക്ക് പൾസ് പവറും (പരമ്പരാഗത മാഗ്നെട്രോൺ സ്പട്ടറിംഗിനെക്കാൾ 2-3 ഓർഡറുകൾ ഉയർന്നത്) ലോ പൾസ് ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിളും (0.5%-10%) ഉയർന്ന ലോഹ വിഘടന നിരക്കുകൾ (>50%) നേടുന്നതിന് ഉപയോഗിക്കുന്നു. Pic 1-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, മാഗ്നെട്രോൺ സ്പട്ടറിംഗ് സവിശേഷതകളിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞതാണ്, അവിടെ പീക്ക് ടാർഗെറ്റ് കറന്റ് ഡെൻസിറ്റി I ഡിസ്ചാർജ് വോൾട്ടേജ് U, I = kUn (n എന്നത് കാഥോഡ് ഘടന, കാന്തികക്ഷേത്രം എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഒരു സ്ഥിരാങ്കമാണ്. കൂടാതെ മെറ്റീരിയലും).കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയിൽ (കുറഞ്ഞ വോൾട്ടേജ്) n മൂല്യം സാധാരണയായി 5 മുതൽ 15 വരെയുള്ള ശ്രേണിയിലാണ്;വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ഡിസ്ചാർജ് വോൾട്ടേജിനൊപ്പം, നിലവിലെ സാന്ദ്രതയും ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയും അതിവേഗം വർദ്ധിക്കുന്നു, ഉയർന്ന വോൾട്ടേജിൽ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ പരിമിതി നഷ്ടപ്പെടുന്നതിനാൽ n മൂല്യം 1 ആയി മാറുന്നു.കുറഞ്ഞ പവർ ഡെൻസിറ്റിയിലാണെങ്കിൽ, ഗ്യാസ് ഡിസ്ചാർജ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത് സാധാരണ പൾസ്ഡ് ഡിസ്ചാർജ് മോഡിലുള്ള ഗ്യാസ് അയോണുകളാണ്;ഉയർന്ന പവർ സാന്ദ്രതയിൽ, പ്ലാസ്മയിലെ ലോഹ അയോണുകളുടെ അനുപാതം വർദ്ധിക്കുകയും ചില വസ്തുക്കൾ മാറുകയും ചെയ്യുന്നു, അതായത് സ്വയം-സ്പട്ടറിംഗ് മോഡിൽ, അതായത്, സ്പട്ടർ ചെയ്ത ന്യൂട്രൽ കണങ്ങളുടെയും ദ്വിതീയ ലോഹ അയോണുകളുടെയും നിഷ്ക്രിയ വാതക ആറ്റങ്ങളുടെയും അയോണൈസേഷൻ വഴിയാണ് പ്ലാസ്മ നിലനിർത്തുന്നത്. Ar പോലെയുള്ളവ പ്ലാസ്മയെ ജ്വലിപ്പിക്കാൻ മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ, അതിനുശേഷം സ്‌പട്ടർ ചെയ്ത ലോഹകണങ്ങൾ ലക്ഷ്യത്തിനടുത്തായി അയോണീകരിക്കപ്പെടുകയും ഉയർന്ന വൈദ്യുത പ്രവാഹം നിലനിർത്തുന്നതിന് കാന്തിക, വൈദ്യുത മണ്ഡലങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനത്തിൽ സ്‌പട്ടർ ചെയ്‌ത ലക്ഷ്യത്തിലേക്ക് ബോംബെറിയാൻ ത്വരിതപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ പ്ലാസ്മ ഉയർന്നതാണ്. അയോണൈസ്ഡ് ലോഹ കണങ്ങൾ.വ്യാവസായിക ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ടാർഗെറ്റിന്റെ സുസ്ഥിരമായ പ്രവർത്തനം ഉറപ്പാക്കുന്നതിന്, ടാർഗെറ്റിലെ തപീകരണ ഫലത്തിന്റെ സ്പട്ടറിംഗ് പ്രക്രിയ കാരണം, ലക്ഷ്യത്തിലേക്ക് നേരിട്ട് പ്രയോഗിക്കുന്ന പവർ ഡെൻസിറ്റി വളരെ വലുതായിരിക്കില്ല, പൊതുവെ നേരിട്ടുള്ള ജല തണുപ്പും ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയൽ താപ ചാലകതയും 25 W / cm2 ന് താഴെയായിരിക്കണം, പരോക്ഷമായ ജല തണുപ്പിക്കൽ, ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയൽ താപ ചാലകത മോശമാണ്, താപ സമ്മർദ്ദം മൂലമുള്ള വിഘടനം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയലിൽ അല്ലെങ്കിൽ ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയലിൽ കുറഞ്ഞ അസ്ഥിരമായ അലോയ് ഘടകങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ മറ്റ് ശക്തി സാന്ദ്രതയുടെ കേസുകൾ മാത്രമേ ഉണ്ടാകൂ. 2 ~ 15 W / cm2 താഴെ, ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയുടെ ആവശ്യകതകളേക്കാൾ വളരെ താഴെ.വളരെ ഇടുങ്ങിയ ഉയർന്ന പവർ പൾസുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ടാർഗെറ്റ് ഓവർ ഹീറ്റിംഗ് പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ കഴിയും.ഉയർന്ന പവർ പൾസ്ഡ് മാഗ്നെട്രോൺ സ്‌പട്ടറിംഗിനെ ഒരു തരം പൾസ്ഡ് സ്‌പട്ടറിംഗാണ് ആൻഡേഴ്‌സ് നിർവചിക്കുന്നത്, അവിടെ പീക്ക് പവർ ഡെൻസിറ്റി ശരാശരി പവർ ഡെൻസിറ്റിയേക്കാൾ 2 മുതൽ 3 വരെ ഓർഡറുകൾ കവിയുന്നു, കൂടാതെ ടാർഗെറ്റ് അയോൺ സ്‌പട്ടറിംഗ് സ്‌പട്ടറിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ ആധിപത്യം സ്ഥാപിക്കുകയും ടാർഗെറ്റ് സ്‌പട്ടറിംഗ് ഉയർന്ന തോതിൽ വിഘടിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. .

No.2 ഉയർന്ന പവർ പൾസ്ഡ് മാഗ്നെട്രോൺ സ്പട്ടറിംഗ് കോട്ടിംഗ് ഡിപ്പോസിഷന്റെ സവിശേഷതകൾ

ഉയർന്ന ശക്തിയുള്ള പൾസ്ഡ് മാഗ്നെട്രോൺ സ്പട്ടറിംഗിന് ഉയർന്ന ഡിസോസിയേഷൻ നിരക്കും ഉയർന്ന അയോൺ എനർജിയും ഉള്ള പ്ലാസ്മ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത അയോണുകളെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നതിന് ബയസ് മർദ്ദം പ്രയോഗിക്കാനും കഴിയും, കൂടാതെ കോട്ടിംഗ് ഡിപ്പോസിഷൻ പ്രക്രിയ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ കണങ്ങളാൽ ബോംബെറിയപ്പെടുന്നു, ഇത് ഒരു സാധാരണ IPVD സാങ്കേതികവിദ്യയാണ്.അയോൺ ഊർജ്ജവും വിതരണവും കോട്ടിംഗിന്റെ ഗുണനിലവാരത്തിലും പ്രകടനത്തിലും വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു.
പ്രസിദ്ധമായ തോർട്ടൺ സ്ട്രക്ചറൽ റീജിയൻ മോഡലിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഐപിവിഡിയെക്കുറിച്ച്, പ്ലാസ്മ ഡിപ്പോസിഷനും അയോൺ എച്ചിംഗും ഉൾപ്പെടുന്ന ഒരു ഘടനാപരമായ മേഖല മോഡൽ ആൻഡേഴ്‌സ് നിർദ്ദേശിച്ചു, തോർട്ടൺ സ്ട്രക്ചറൽ റീജിയൻ മോഡലിലെ കോട്ടിംഗ് ഘടനയും താപനിലയും വായു മർദ്ദവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം കോട്ടിംഗ് ഘടന തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തിലേക്ക് വിപുലീകരിച്ചു. താപനിലയും അയോൺ ഊർജവും, ചിത്രം 2-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് പോലെ. ലോ എനർജി അയോൺ ഡിപ്പോസിഷൻ കോട്ടിംഗിന്റെ കാര്യത്തിൽ, കോട്ടിംഗ് ഘടന തോർട്ടൺ സ്ട്രക്ചർ സോൺ മോഡലുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.ഡിപ്പോസിഷൻ താപനില കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, റീജിയൻ 1 (അയഞ്ഞ പോറസ് ഫൈബർ പരലുകൾ) ൽ നിന്ന് റീജിയൻ ടി (ഇടതൂർന്ന ഫൈബർ ക്രിസ്റ്റലുകൾ), റീജിയൻ 2 (കോളംനാർ ക്രിസ്റ്റലുകൾ), റീജിയൻ 3 (റീക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ റീജിയൻ) എന്നിവയിലേക്കുള്ള പരിവർത്തനം;ഡിപ്പോസിഷൻ അയോൺ എനർജി വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, റീജിയൻ 1 ൽ നിന്ന് റീജിയൻ ടി, റീജിയൻ 2, റീജിയൻ 3 എന്നിവയിലേക്കുള്ള പരിവർത്തന താപനില കുറയുന്നു.ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള ഫൈബർ പരലുകളും കോളം പരലുകളും കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ തയ്യാറാക്കാം.നിക്ഷേപിച്ച അയോണുകളുടെ ഊർജ്ജം 1-10 eV എന്ന ക്രമത്തിലേക്ക് വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, നിക്ഷേപിച്ച കോട്ടിംഗുകളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ അയോണുകളുടെ ബോംബിംഗ്, കൊത്തുപണി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും കോട്ടിംഗുകളുടെ കനം വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

No.3 ഉയർന്ന പവർ പൾസ്ഡ് മാഗ്നെട്രോൺ സ്പട്ടറിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് ഹാർഡ് കോട്ടിംഗ് പാളി തയ്യാറാക്കൽ
ഉയർന്ന ശക്തിയുള്ള പൾസ്ഡ് മാഗ്നെട്രോൺ സ്‌പട്ടറിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് തയ്യാറാക്കിയ കോട്ടിംഗ് സാന്ദ്രമാണ്, മികച്ച മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളും ഉയർന്ന താപനില സ്ഥിരതയും.ചിത്രം 3-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, പരമ്പരാഗത മാഗ്‌നെട്രോൺ സ്‌പട്ടർ ചെയ്‌ത TiAlN കോട്ടിംഗ് 30 GPa കാഠിന്യവും 460 GPa-യുടെ യംഗ് മോഡുലസും ഉള്ള ഒരു നിര ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയാണ്;HIPIMS-TiAlN കോട്ടിംഗ് 34 GPa കാഠിന്യവും യങ്ങിന്റെ മോഡുലസ് 377 GPa ആണ്;കാഠിന്യവും യങ്ങിന്റെ മോഡുലസും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം കോട്ടിംഗിന്റെ കാഠിന്യത്തിന്റെ അളവുകോലാണ്.ഉയർന്ന കാഠിന്യവും ചെറിയ യംഗ് മോഡുലസും മികച്ച കാഠിന്യത്തെ അർത്ഥമാക്കുന്നു.HIPIMS-TiAlN കോട്ടിംഗിന് മികച്ച ഉയർന്ന താപനില സ്ഥിരതയുണ്ട്, 4 മണിക്കൂർ നേരത്തേക്ക് 1,000 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ ഉയർന്ന താപനില അനീലിംഗ് ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷം പരമ്പരാഗത TiAlN കോട്ടിംഗിൽ AlN ഷഡ്ഭുജ ഘട്ടം അടിഞ്ഞു കൂടുന്നു.ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ കോട്ടിംഗിന്റെ കാഠിന്യം കുറയുന്നു, അതേസമയം HIPIMS-TiAlN കോട്ടിംഗ് അതേ താപനിലയിലും സമയത്തും ചൂട് ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷം മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുന്നു.HIPIMS-TiAlN കോട്ടിംഗിൽ പരമ്പരാഗത കോട്ടിംഗിനെ അപേക്ഷിച്ച് ഉയർന്ന താപനില ഓക്‌സിഡേഷന്റെ ഉയർന്ന താപനിലയും ഉണ്ട്.അതിനാൽ, HIPIMS-TiAlN കോട്ടിംഗ് PVD പ്രോസസ്സ് തയ്യാറാക്കിയ മറ്റ് പൂശിയ ടൂളുകളേക്കാൾ ഉയർന്ന വേഗതയുള്ള കട്ടിംഗ് ടൂളുകളിൽ മികച്ച പ്രകടനം കാണിക്കുന്നു.