ଗୁଆଙ୍ଗଡୋଙ୍ଗ ଜେନହୁଆ ଟେକ୍ନୋଲୋଜି କୋ., ଲିମିଟେଡକୁ ସ୍ୱାଗତ।
ସିଙ୍ଗଲ୍_ବ୍ୟାନର

HiPIMS ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ପରିଚୟ

ପ୍ରବନ୍ଧ ଉତ୍ସ:ଝେନହୁଆ ଭାକ୍ୟୁମ୍
ପଢନ୍ତୁ:୧୦
ପ୍ରକାଶିତ:୨୨-୧୧-୦୮

ନମ୍ବର 1 ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ସ୍ପନ୍ଦିତ ମ୍ୟାଗ୍ନେଟ୍ରନ୍ ସ୍ପଟରିଂର ନୀତି
ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ପଲ୍ସଡ୍ ମ୍ୟାଗ୍ନେଟ୍ରନ୍ ସ୍ପଟରିଂ କୌଶଳ ଉଚ୍ଚ ଶିଖର ପଲ୍ସ ଶକ୍ତି (ପାରମ୍ପରିକ ମ୍ୟାଗ୍ନେଟ୍ରନ୍ ସ୍ପଟରିଂ ଅପେକ୍ଷା 2-3 ପରିମାଣ ଅଧିକ ପରିମାଣ) ଏବଂ ନିମ୍ନ ପଲ୍ସ ଡ୍ୟୁଟି ଚକ୍ର (0.5%-10%) ବ୍ୟବହାର କରି ଉଚ୍ଚ ଧାତୁ ବିଚ୍ଛିନ୍ନତା ହାର (>50%) ହାସଲ କରିଥାଏ, ଯାହା ମ୍ୟାଗ୍ନେଟ୍ରନ୍ ସ୍ପଟରିଂ ଗୁଣରୁ ପ୍ରାପ୍ତ ହୋଇଥାଏ, ଯେପରି ଚିତ୍ର 1 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି, ଯେଉଁଠାରେ ଶିଖର ଲକ୍ଷ୍ୟ କରେଣ୍ଟ ଘନତା I ଡିସଚାର୍ଜ ଭୋଲଟେଜ୍ U, I = kUn (n କ୍ୟାଥୋଡ୍ ଗଠନ, ଚୁମ୍ବକୀୟ କ୍ଷେତ୍ର ଏବଂ ସାମଗ୍ରୀ ସହିତ ଜଡିତ ଏକ ସ୍ଥିରାଙ୍କ) ର ଘାତାଙ୍କ n ତମ ଶକ୍ତି ସହିତ ସମାନୁପାତିକ। ନିମ୍ନ ଶକ୍ତି ଘନତା (କମ୍ ଭୋଲଟେଜ୍) ରେ n ମୂଲ୍ୟ ସାଧାରଣତଃ 5 ରୁ 15 ରେଞ୍ଜ ମଧ୍ୟରେ ଥାଏ; ବର୍ଦ୍ଧିତ ଡିସଚାର୍ଜ ଭୋଲଟେଜ୍ ସହିତ, କରେଣ୍ଟ ଘନତା ଏବଂ ଶକ୍ତି ଘନତା ଦ୍ରୁତ ଗତିରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଭୋଲଟେଜ୍ ରେ ଚୁମ୍ବକୀୟ କ୍ଷେତ୍ର ଆବଦ୍ଧତା ହରାଇବା ଯୋଗୁଁ n ମୂଲ୍ୟ 1 ହୋଇଯାଏ। ଯଦି କମ୍ ଶକ୍ତି ଘନତାରେ, ଗ୍ୟାସ୍ ଡିସଚାର୍ଜ ସାଧାରଣ ସ୍ପନ୍ଦିତ ଡିସଚାର୍ଜ ମୋଡ୍ ରେ ଥିବା ଗ୍ୟାସ୍ ଆୟନ ଦ୍ୱାରା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରାଯାଏ; ଯଦି ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ଘନତାରେ, ପ୍ଲାଜମାରେ ଧାତୁ ଆୟନର ଅନୁପାତ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ ଏବଂ କିଛି ସାମଗ୍ରୀ ସ୍ୱିଚ୍ ହୁଏ, ଅର୍ଥାତ୍ ସ୍ୱୟଂ-ସ୍ପୁଟରିଂ ମୋଡ୍ ରେ, ଅର୍ଥାତ୍ ପ୍ଲାଜମାକୁ ସ୍ପଟ୍ ହୋଇଥିବା ନିରପେକ୍ଷ କଣିକା ଏବଂ ଦ୍ୱିତୀୟ ଧାତୁ ଆୟନର ଆୟନାଇଜେସନ୍ ଦ୍ୱାରା ବଜାୟ ରଖାଯାଏ, ଏବଂ Ar ଭଳି ନିଷ୍କ୍ରିୟ ଗ୍ୟାସ୍ ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକୁ କେବଳ ପ୍ଲାଜମାକୁ ପ୍ରଜ୍ୱଳିତ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ, ଯାହା ପରେ ସ୍ପଟ୍ ହୋଇଥିବା ଧାତୁ କଣିକାଗୁଡ଼ିକୁ ଲକ୍ଷ୍ୟସ୍ଥଳ ନିକଟରେ ଆୟନାଇଜେସନ୍ କରାଯାଏ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ନିର୍ଗମନ ବଜାୟ ରଖିବା ପାଇଁ ଚୁମ୍ବକୀୟ ଏବଂ ବୈଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ରର କ୍ରିୟାରେ ସ୍ପଟ୍ ହୋଇଥିବା ଲକ୍ଷ୍ୟସ୍ଥଳ ଉପରେ ବୋମା ପକାଇବା ପାଇଁ ତ୍ୱରାନ୍ୱିତ କରାଯାଏ, ଏବଂ ପ୍ଲାଜମା ହେଉଛି ଅତ୍ୟନ୍ତ ଆୟନାଇଜେସନ୍ ଧାତୁ କଣିକା। ଲକ୍ଷ୍ୟ ଉପରେ ଗରମ ପ୍ରଭାବର ସ୍ପଟରିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଯୋଗୁଁ, ଶିଳ୍ପ ପ୍ରୟୋଗରେ ଲକ୍ଷ୍ୟର ସ୍ଥିର କାର୍ଯ୍ୟ ନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ, ଲକ୍ଷ୍ୟସ୍ଥଳରେ ସିଧାସଳଖ ପ୍ରୟୋଗ ହୋଇଥିବା ଶକ୍ତି ଘନତା ଅତ୍ୟଧିକ ବଡ଼ ହୋଇପାରିବ ନାହିଁ, ସାଧାରଣତଃ ସିଧାସଳଖ ଜଳ ଶୀତଳୀକରଣ ଏବଂ ଲକ୍ଷ୍ୟ ସାମଗ୍ରୀ ତାପଜ ପରିବାହୀତା 25 W / cm2 ତଳେ ହେବା ଉଚିତ, ପରୋକ୍ଷ ଜଳ ଶୀତଳୀକରଣ, ଲକ୍ଷ୍ୟ ସାମଗ୍ରୀ ତାପଜ ପରିବାହୀତା ଖରାପ, ତାପଜ ଚାପ କିମ୍ବା ଲକ୍ଷ୍ୟ ସାମଗ୍ରୀ ଯୋଗୁଁ ଖଣ୍ଡ ଖଣ୍ଡ ହେବା ଦ୍ୱାରା ହେଉଥିବା ଲକ୍ଷ୍ୟ ସାମଗ୍ରୀରେ କମ୍ ଅସ୍ଥିର ମିଶ୍ରଧାତୁ ଉପାଦାନ ଥାଏ ଏବଂ ଶକ୍ତି ଘନତାର ଅନ୍ୟ ପରିସ୍ଥିତି କେବଳ 2 ~ 15 W / cm2 ତଳେ ହୋଇପାରେ, ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ଘନତାର ଆବଶ୍ୟକତାଠାରୁ ବହୁତ କମ୍। ଲକ୍ଷ୍ୟ ଅଧିକ ଗରମ ହେବାର ସମସ୍ୟାକୁ ବହୁତ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ପଲ୍ସ ବ୍ୟବହାର କରି ସମାଧାନ କରାଯାଇପାରିବ। ଆଣ୍ଡର୍ସ ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି ପଲ୍ସଡ୍ ମ୍ୟାଗ୍ନେଟ୍ରନ୍ ସ୍ପଟରିଂକୁ ଏକ ପ୍ରକାର ପଲ୍ସଡ୍ ସ୍ପଟରିଂ ଭାବରେ ପରିଭାଷିତ କରିଛନ୍ତି ଯେଉଁଠାରେ ଶିଖର ଶକ୍ତି ଘନତା ହାରାହାରି ଶକ୍ତି ଘନତାକୁ 2 ରୁ 3 ପରିମାଣର ପରିମାଣ ଅତିକ୍ରମ କରେ, ଏବଂ ଲକ୍ଷ୍ୟ ଆୟନ ସ୍ପଟରିଂ ସ୍ପଟରିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ପ୍ରାଧାନ୍ୟ ଦିଏ, ଏବଂ ଲକ୍ଷ୍ୟ ସ୍ପଟରିଂ ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ବିଚ୍ଛିନ୍ନ ହୋଇଥାନ୍ତି।

ନମ୍ବର 2 ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ସ୍ପନ୍ଦିତ ମ୍ୟାଗ୍ନେଟ୍ରନ୍ ସ୍ପଟରିଂ ଆବରଣ ଜମାର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ
HiPIMS ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ପରିଚୟ (1)

ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ପଲ୍ସଡ୍ ମ୍ୟାଗ୍ନେଟ୍ରନ୍ ସ୍ପଟରିଂ ଉଚ୍ଚ ବିଚ୍ଛିନ୍ନତା ହାର ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଆୟନ୍ ଶକ୍ତି ସହିତ ପ୍ଲାଜ୍ମା ଉତ୍ପାଦନ କରିପାରିବ, ଏବଂ ଚାର୍ଜ୍ ହୋଇଥିବା ଆୟନଗୁଡ଼ିକୁ ତ୍ୱରାନ୍ୱିତ କରିବା ପାଇଁ ପକ୍ଷପାତ ଚାପ ପ୍ରୟୋଗ କରିପାରିବ, ଏବଂ ଆବରଣ ଜମା ପ୍ରକ୍ରିୟା ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି କଣିକା ଦ୍ୱାରା ବୋମା ମାଡ଼ ହୁଏ, ଯାହା ଏକ ସାଧାରଣ IPVD ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା। ଆବରଣ ଗୁଣବତ୍ତା ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଉପରେ ଆୟନ୍ ଶକ୍ତି ଏବଂ ବଣ୍ଟନର ଏକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରଭାବ ପଡ଼ିଥାଏ।
IPVD ବିଷୟରେ, ପ୍ରସିଦ୍ଧ ଥର୍ଟନ୍ ସଂରଚନାତ୍ମକ ଅଞ୍ଚଳ ମଡେଲ ଉପରେ ଆଧାରିତ, ଆଣ୍ଡର୍ସ ଏକ ସଂରଚନାତ୍ମକ ଅଞ୍ଚଳ ମଡେଲ ପ୍ରସ୍ତାବ ଦେଇଥିଲେ ଯେଉଁଥିରେ ପ୍ଲାଜ୍ମା ଜମା ଏବଂ ଆୟନ୍ ଏଚ୍ଚିଂ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ, ଥର୍ଟନ୍ ସଂରଚନାତ୍ମକ ଅଞ୍ଚଳ ମଡେଲରେ ଆବରଣ ଗଠନ ଏବଂ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ବାୟୁ ଚାପ ମଧ୍ୟରେ ସମ୍ପର୍କକୁ ଆବରଣ ଗଠନ, ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଆୟନ୍ ଶକ୍ତି ମଧ୍ୟରେ ସମ୍ପର୍କକୁ ବିସ୍ତାର କରିଥିଲେ, ଯେପରି ଚିତ୍ର 2 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ନିମ୍ନ ଶକ୍ତି ଆୟନ୍ ଜମା ଆବରଣ କ୍ଷେତ୍ରରେ, ଆବରଣ ଗଠନ ଥର୍ଟନ୍ ଗଠନ ଜୋନ୍ ମଡେଲ ସହିତ ସମାନ। ଜମା ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ସହିତ, ଅଞ୍ଚଳ 1 (ଢିଲା ପୋରସ୍ ଫାଇବର ସ୍ଫଟିକ) ରୁ ଅଞ୍ଚଳ T (ଘନ ଫାଇବର ସ୍ଫଟିକ), ଅଞ୍ଚଳ 2 (ସ୍ତମ୍ଭ ସ୍ଫଟିକ) ଏବଂ ଅଞ୍ଚଳ 3 (ପୁନଃ ସ୍ଫଟିକୀକରଣ କ୍ଷେତ୍ର) କୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ; ଜମା ଆୟନ୍ ଶକ୍ତି ବୃଦ୍ଧି ସହିତ, ଅଞ୍ଚଳ 1 ରୁ ଅଞ୍ଚଳ T, ଅଞ୍ଚଳ 2 ଏବଂ ଅଞ୍ଚଳ 3 କୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରା ହ୍ରାସ ପାଏ। ଉଚ୍ଚ-ଘନତା ଫାଇବର ସ୍ଫଟିକ ଏବଂ ସ୍ତମ୍ଭାକାର ସ୍ଫଟିକକୁ କମ ତାପମାତ୍ରାରେ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଇପାରିବ। ଯେତେବେଳେ ଜମା ଆୟନଗୁଡ଼ିକର ଶକ୍ତି 1-10 eV କ୍ରମରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, ଜମା ହୋଇଥିବା ଆବରଣ ପୃଷ୍ଠରେ ଆୟନଗୁଡ଼ିକର ବୋମାମାଡ଼ ଏବଂ ଏଚ୍ଚିଂ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ ଏବଂ ଆବରଣର ଘନତା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ।
HiPIMS ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ପରିଚୟ (2)

ନମ୍ବର 3 ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ପଲ୍ସଡ୍ ମ୍ୟାଗ୍ନେଟ୍ରନ୍ ସ୍ପଟରିଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଦ୍ୱାରା କଠିନ ଆବରଣ ସ୍ତର ପ୍ରସ୍ତୁତି
ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ପଲ୍ସଡ୍ ମ୍ୟାଗ୍ନେଟ୍ରନ୍ ସ୍ପଟରିଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ ଆବରଣ ଅଧିକ ଘନ, ଉତ୍ତମ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ସ୍ଥିରତା ସହିତ। ଚିତ୍ର 3 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ପାରମ୍ପରିକ ମ୍ୟାଗ୍ନେଟ୍ରନ୍ ସ୍ପଟରଡ୍ TiAlN ଆବରଣ ହେଉଛି ଏକ ସ୍ତମ୍ଭକାର ସ୍ଫଟିକ ଗଠନ ଯାହାର କଠୋରତା 30 GPa ଏବଂ ୟଙ୍ଗ୍ସ ମଡୁଲସ୍ 460 GPa; HIPIMS-TiAlN ଆବରଣ ହେଉଛି 34 GPa କଠୋରତା ଯେତେବେଳେ ୟଙ୍ଗ୍ସ ମଡୁଲସ୍ ହେଉଛି 377 GPa; କଠୋରତା ଏବଂ ୟଙ୍ଗ୍ସ ମଡୁଲସ୍ ମଧ୍ୟରେ ଅନୁପାତ ହେଉଛି ଆବରଣର କଠୋରତା ମାପ। ଅଧିକ କଠୋରତା ଏବଂ ଛୋଟ ୟଙ୍ଗ୍ସ ମଡୁଲସ୍ ବୁଝାଏ ଉତ୍ତମ କଠୋରତା। HIPIMS-TiAlN ଆବରଣରେ ଉନ୍ନତ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ସ୍ଥିରତା ଅଛି, ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଆନିଲିଂ ଚିକିତ୍ସା ପରେ ପାରମ୍ପରିକ TiAlN ଆବରଣରେ AlN ଷଡ଼କୋଣ ପର୍ଯ୍ୟାୟ 4 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ 1,000 °C ରେ ଅବକ୍ଷୟିତ ହୋଇଥାଏ। ଆବରଣର କଠୋରତା ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ହ୍ରାସ ପାଏ, ଯେତେବେଳେ HIPIMS-TiAlN ଆବରଣ ସମାନ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ସମୟରେ ଉତ୍ତାପ ଚିକିତ୍ସା ପରେ ଅପରିବର୍ତ୍ତିତ ରହିଥାଏ। ପାରମ୍ପରିକ ଆବରଣ ତୁଳନାରେ HIPIMS-TiAlN ଆବରଣରେ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଅକ୍ସିଡେସନର ଆରମ୍ଭ ତାପମାତ୍ରା ମଧ୍ୟ ଅଧିକ ଥାଏ। ତେଣୁ, PVD ପ୍ରକ୍ରିୟା ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ ଅନ୍ୟ ଆବରଣ ଉପକରଣ ତୁଳନାରେ HIPIMS-TiAlN ଆବରଣ ଉଚ୍ଚ-ଗତି କଟିବା ଉପକରଣରେ ବହୁତ ଭଲ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଦେଖାଏ।
HiPIMS ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ପରିଚୟ (3)


ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ନଭେମ୍ବର-୦୮-୨୦୨୨