आयन प्लेटिंग मशीनचे कार्यतत्त्व काय आहे?

आयन कोटिंगमशीन १९६० च्या दशकात डी. एम. मॅटॉक्स यांनी मांडलेल्या सिद्धांतामधून याचा उगम झाला आणि त्याच वेळी संबंधित प्रयोग सुरू झाले; १९७१ पर्यंत, चेंबर्स आणि इतरांनी इलेक्ट्रॉन बीम आयन प्लेटिंगचे तंत्रज्ञान प्रकाशित केले; १९७२ मध्ये बुनशाह अहवालात रिॲक्टिव्ह इव्हॅपोरेशन प्लेटिंग (ARE) तंत्रज्ञानाचा उल्लेख करण्यात आला, जेव्हा TiC आणि TiN सारखे अति-कठीण फिल्म प्रकार तयार केले गेले; तसेच १९७२ मध्ये, स्मिथ आणि मॉली यांनी कोटिंग प्रक्रियेमध्ये हॉलो कॅथोड तंत्रज्ञानाचा अवलंब केला. १९८० च्या दशकापर्यंत, चीनमधील आयन प्लेटिंग अखेरीस औद्योगिक वापराच्या पातळीवर पोहोचले होते आणि व्हॅक्यूम मल्टी-आर्क आयन प्लेटिंग व आर्क-डिस्चार्ज आयन प्लेटिंग यांसारख्या कोटिंग प्रक्रिया एकामागून एक उदयास आल्या.

व्हॅक्यूम आयन प्लेटिंगची संपूर्ण कार्यप्रणाली खालीलप्रमाणे आहे: सर्वप्रथम,पंपव्हॅक्यूम चेंबर, आणि मगथांबानिर्वात दाब 4X10 ⁻ ³ Pa पर्यंतकिंवा अधिक चांगलेसबस्ट्रेट आणि इव्हॅपोरेटर यांच्यामध्ये उच्च व्होल्टेज वीज पुरवठा जोडणे आणि कमी व्होल्टेज डिस्चार्ज वायूचा कमी तापमानाचा प्लाझ्मा क्षेत्र तयार करणे आवश्यक आहे. कॅथोडचा ग्लो डिस्चार्ज तयार करण्यासाठी सबस्ट्रेट इलेक्ट्रोडला ५०००V डीसी निगेटिव्ह उच्च व्होल्टेजशी जोडा. निगेटिव्ह ग्लो क्षेत्राजवळ निष्क्रिय वायूचे आयन तयार होतात. ते कॅथोडच्या अंधारलेल्या भागात प्रवेश करतात आणि विद्युत क्षेत्रामुळे प्रवेगित होऊन सबस्ट्रेटच्या पृष्ठभागावर आदळतात. ही एक स्वच्छता प्रक्रिया आहे, आणि त्यानंतर कोटिंग प्रक्रियेत प्रवेश होतो. बॉम्बार्डमेंट हीटिंगच्या प्रभावामुळे, काही प्लेटिंग सामग्रीचे बाष्पीभवन होते. प्लाझ्मा क्षेत्रात प्रोटॉन प्रवेश करतात, इलेक्ट्रॉन आणि निष्क्रिय वायूच्या आयनांशी टक्कर देतात आणि त्यातील एक छोटा भाग आयनीकृत होतो. हे उच्च ऊर्जेचे आयनीकृत आयन फिल्मच्या पृष्ठभागावर आदळतात आणि काही प्रमाणात फिल्मची गुणवत्ता सुधारतात.

व्हॅक्यूम आयन प्लेटिंगचे तत्त्व असे आहे: व्हॅक्यूम चेंबरमध्ये, वायू विसर्जन घटनेचा किंवा बाष्पीभूत पदार्थाच्या आयनीकृत भागाचा वापर करून, बाष्पीभूत पदार्थाच्या आयनांच्या किंवा वायू आयनांच्या माऱ्याखाली, हे बाष्पीभूत पदार्थ किंवा त्यांचे अभिकर्मक एकाच वेळी सब्सट्रेटवर जमा केले जातात, ज्यामुळे एक पातळ थर मिळतो. याला आयन कोटिंग म्हणतात.मशीनयात व्हॅक्यूम इव्हॅपोरेशन, प्लाझ्मा तंत्रज्ञान आणि गॅस ग्लो डिस्चार्ज यांचा संयोग असतो, ज्यामुळे केवळ फिल्मची गुणवत्ताच सुधारत नाही, तर फिल्मच्या वापराची व्याप्तीही वाढते. या प्रक्रियेचे फायदे म्हणजे मजबूत विवर्तन, फिल्मचे चांगले आसंजन आणि विविध कोटिंग सामग्री. आयन प्लेटिंगचे तत्त्व सर्वप्रथम डी. एम. मॅटॉक्स यांनी मांडले. आयन प्लेटिंगचे अनेक प्रकार आहेत. सर्वात सामान्य प्रकार म्हणजे इव्हॅपोरेशन हीटिंग, ज्यामध्ये रेझिस्टन्स हीटिंग, इलेक्ट्रॉन बीम हीटिंग, प्लाझ्मा इलेक्ट्रॉन बीम हीटिंग, हाय-फ्रिक्वेन्सी इंडक्शन हीटिंग आणि इतर हीटिंग पद्धतींचा समावेश होतो.