HiPIMS ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਜਾਣ-ਪਛਾਣ

ਨੰਬਰ 1 ਹਾਈ ਪਾਵਰ ਪਲਸਡ ਮੈਗਨੇਟ੍ਰੋਨ ਸਪਟਰਿੰਗ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ
ਹਾਈ ਪਾਵਰ ਪਲਸਡ ਮੈਗਨੇਟ੍ਰੋਨ ਸਪਟਰਿੰਗ ਤਕਨੀਕ ਉੱਚ ਪੀਕ ਪਲਸ ਪਾਵਰ (ਰਵਾਇਤੀ ਮੈਗਨੇਟ੍ਰੋਨ ਸਪਟਰਿੰਗ ਨਾਲੋਂ 2-3 ਆਰਡਰ ਜ਼ਿਆਦਾ) ਅਤੇ ਘੱਟ ਪਲਸ ਡਿਊਟੀ ਚੱਕਰ (0.5%-10%) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਉੱਚ ਧਾਤੂ ਡਿਸਸੋਸੀਏਸ਼ਨ ਦਰਾਂ (>50%) ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀਆਂ ਜਾ ਸਕਣ, ਜੋ ਕਿ ਮੈਗਨੇਟ੍ਰੋਨ ਸਪਟਰਿੰਗ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਤਸਵੀਰ 1 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਪੀਕ ਟਾਰਗੇਟ ਕਰੰਟ ਘਣਤਾ I ਡਿਸਚਾਰਜ ਵੋਲਟੇਜ U, I = kUn (n ਕੈਥੋਡ ਬਣਤਰ, ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਸਮੱਗਰੀ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਹੈ) ਦੀ ਘਾਤਕ nਵੀਂ ਸ਼ਕਤੀ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੈ। ਘੱਟ ਪਾਵਰ ਘਣਤਾ (ਘੱਟ ਵੋਲਟੇਜ) 'ਤੇ n ਮੁੱਲ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ 5 ਤੋਂ 15 ਦੀ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ; ਵਧਦੀ ਡਿਸਚਾਰਜ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਨਾਲ, ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ ਅਤੇ ਪਾਵਰ ਘਣਤਾ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਧਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ 'ਤੇ n ਮੁੱਲ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਸੀਮਾ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਕਾਰਨ 1 ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਘੱਟ ਪਾਵਰ ਘਣਤਾ 'ਤੇ, ਗੈਸ ਡਿਸਚਾਰਜ ਗੈਸ ਆਇਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜੋ ਆਮ ਪਲਸਡ ਡਿਸਚਾਰਜ ਮੋਡ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ; ਜੇਕਰ ਉੱਚ ਸ਼ਕਤੀ ਘਣਤਾ 'ਤੇ, ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਵਿੱਚ ਧਾਤ ਦੇ ਆਇਨਾਂ ਦਾ ਅਨੁਪਾਤ ਵਧ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਕੁਝ ਸਮੱਗਰੀ ਬਦਲ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਯਾਨੀ ਕਿ ਸਵੈ-ਥੁੱਕਣ ਦੇ ਮੋਡ ਵਿੱਚ, ਭਾਵ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਨੂੰ ਸਪਟਰਡ ਨਿਊਟ੍ਰਲ ਕਣਾਂ ਅਤੇ ਸੈਕੰਡਰੀ ਧਾਤ ਦੇ ਆਇਨਾਂ ਦੇ ਆਇਓਨਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਈ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ Ar ਵਰਗੇ ਅਯੋਗ ਗੈਸ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸਿਰਫ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਨੂੰ ਅੱਗ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਸਪਟਰਡ ਧਾਤ ਦੇ ਕਣਾਂ ਨੂੰ ਟੀਚੇ ਦੇ ਨੇੜੇ ਆਇਓਨਾਈਜ਼ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਉੱਚ ਕਰੰਟ ਡਿਸਚਾਰਜ ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਚੁੰਬਕੀ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਖੇਤਰਾਂ ਦੀ ਕਿਰਿਆ ਅਧੀਨ ਸਪਟਰਡ ਟੀਚੇ 'ਤੇ ਬੰਬਾਰੀ ਕਰਨ ਲਈ ਵਾਪਸ ਤੇਜ਼ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਆਇਓਨਾਈਜ਼ਡ ਧਾਤ ਦੇ ਕਣ ਹਨ। ਟੀਚੇ 'ਤੇ ਹੀਟਿੰਗ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਸਪਟਰਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਉਦਯੋਗਿਕ ਉਪਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਟੀਚੇ ਦੇ ਸਥਿਰ ਸੰਚਾਲਨ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਣ ਲਈ, ਟੀਚੇ 'ਤੇ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਪਾਵਰ ਘਣਤਾ ਬਹੁਤ ਵੱਡੀ ਨਹੀਂ ਹੋ ਸਕਦੀ, ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਿੱਧੀ ਪਾਣੀ ਦੀ ਕੂਲਿੰਗ ਅਤੇ ਟਾਰਗੇਟ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ ਹੋਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ 25 W / cm2 ਹੇਠਾਂ, ਅਸਿੱਧੇ ਪਾਣੀ ਦੀ ਕੂਲਿੰਗ, ਟਾਰਗੇਟ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਮਾੜੀ ਹੈ, ਥਰਮਲ ਤਣਾਅ ਜਾਂ ਟਾਰਗੇਟ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਕਾਰਨ ਫ੍ਰੈਗਮੈਂਟੇਸ਼ਨ ਕਾਰਨ ਹੋਣ ਵਾਲੀ ਟਾਰਗੇਟ ਸਮੱਗਰੀ ਵਿੱਚ ਘੱਟ ਅਸਥਿਰ ਮਿਸ਼ਰਤ ਭਾਗ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਪਾਵਰ ਘਣਤਾ ਦੇ ਹੋਰ ਮਾਮਲੇ ਸਿਰਫ 2 ~ 15 W / cm2 ਹੇਠਾਂ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਉੱਚ ਪਾਵਰ ਘਣਤਾ ਦੀਆਂ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਤੋਂ ਬਹੁਤ ਹੇਠਾਂ। ਟਾਰਗੇਟ ਓਵਰਹੀਟਿੰਗ ਦੀ ਸਮੱਸਿਆ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਹੀ ਤੰਗ ਉੱਚ ਪਾਵਰ ਦਾਲਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਹੱਲ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਐਂਡਰਸ ਉੱਚ-ਪਾਵਰ ਪਲਸਡ ਮੈਗਨੇਟ੍ਰੋਨ ਸਪਟਰਿੰਗ ਨੂੰ ਇੱਕ ਕਿਸਮ ਦੀ ਪਲਸਡ ਸਪਟਰਿੰਗ ਵਜੋਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਤ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜਿੱਥੇ ਪੀਕ ਪਾਵਰ ਘਣਤਾ ਔਸਤ ਪਾਵਰ ਘਣਤਾ ਤੋਂ ਵੱਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ 2 ਤੋਂ 3 ਮਾਪ ਦੇ ਆਦੇਸ਼, ਅਤੇ ਟਾਰਗੇਟ ਆਇਨ ਸਪਟਰਿੰਗ ਸਪਟਰਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ 'ਤੇ ਹਾਵੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਟਾਰਗੇਟ ਸਪਟਰਿੰਗ ਪਰਮਾਣੂ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਵੱਖ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।

ਨੰ.2 ਹਾਈ ਪਾਵਰ ਪਲਸਡ ਮੈਗਨੇਟ੍ਰੋਨ ਸਪਟਰਿੰਗ ਕੋਟਿੰਗ ਡਿਪੋਜ਼ੀਸ਼ਨ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ

ਹਾਈ ਪਾਵਰ ਪਲਸਡ ਮੈਗਨੇਟ੍ਰੋਨ ਸਪਟਰਿੰਗ ਉੱਚ ਡਿਸੋਸੀਏਸ਼ਨ ਦਰ ਅਤੇ ਉੱਚ ਆਇਨ ਊਰਜਾ ਦੇ ਨਾਲ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ ਕਰਨ ਲਈ ਪੱਖਪਾਤ ਦਬਾਅ ਲਾਗੂ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਕੋਟਿੰਗ ਡਿਪੋਜ਼ਿਸ਼ਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਉੱਚ-ਊਰਜਾ ਵਾਲੇ ਕਣਾਂ ਦੁਆਰਾ ਬੰਬਾਰੀ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਇੱਕ ਆਮ IPVD ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਹੈ। ਆਇਨ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਵੰਡ ਦਾ ਕੋਟਿੰਗ ਦੀ ਗੁਣਵੱਤਾ ਅਤੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ 'ਤੇ ਬਹੁਤ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪੈਂਦਾ ਹੈ।
IPVD ਬਾਰੇ, ਮਸ਼ਹੂਰ ਥੌਰਟਨ ਸਟ੍ਰਕਚਰਲ ਰੀਜਨ ਮਾਡਲ 'ਤੇ ਆਧਾਰਿਤ, ਐਂਡਰਸ ਨੇ ਇੱਕ ਸਟ੍ਰਕਚਰਲ ਰੀਜਨ ਮਾਡਲ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਰੱਖਿਆ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਡਿਪੋਜ਼ੀਸ਼ਨ ਅਤੇ ਆਇਨ ਐਚਿੰਗ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ, ਥੌਰਟਨ ਸਟ੍ਰਕਚਰਲ ਰੀਜਨ ਮਾਡਲ ਵਿੱਚ ਕੋਟਿੰਗ ਸਟ੍ਰਕਚਰ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਹਵਾ ਦੇ ਦਬਾਅ ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧ ਨੂੰ ਕੋਟਿੰਗ ਸਟ੍ਰਕਚਰ, ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਆਇਨ ਊਰਜਾ ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧ ਤੱਕ ਵਧਾਇਆ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਤਸਵੀਰ 2 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਘੱਟ ਊਰਜਾ ਆਇਨ ਡਿਪੋਜ਼ੀਸ਼ਨ ਕੋਟਿੰਗ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ, ਕੋਟਿੰਗ ਸਟ੍ਰਕਚਰ ਥੌਰਟਨ ਸਟ੍ਰਕਚਰ ਜ਼ੋਨ ਮਾਡਲ ਦੇ ਅਨੁਕੂਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਡਿਪੋਜ਼ੀਸ਼ਨ ਤਾਪਮਾਨ ਵਧਣ ਦੇ ਨਾਲ, ਖੇਤਰ 1 (ਢਿੱਲੇ ਪੋਰਸ ਫਾਈਬਰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ) ਤੋਂ ਖੇਤਰ T (ਸੰਘਣਾ ਫਾਈਬਰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ), ਖੇਤਰ 2 (ਕਾਲਮਨਰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ) ਅਤੇ ਖੇਤਰ 3 (ਰੀਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਖੇਤਰ) ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ; ਡਿਪੋਜ਼ੀਸ਼ਨ ਆਇਨ ਊਰਜਾ ਦੇ ਵਧਣ ਦੇ ਨਾਲ, ਖੇਤਰ 1 ਤੋਂ ਖੇਤਰ T, ਖੇਤਰ 2 ਅਤੇ ਖੇਤਰ 3 ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਉੱਚ-ਘਣਤਾ ਵਾਲੇ ਫਾਈਬਰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਅਤੇ ਕਾਲਮਨਰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਜਦੋਂ ਜਮ੍ਹਾ ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਊਰਜਾ 1-10 eV ਦੇ ਕ੍ਰਮ ਤੱਕ ਵਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਜਮ੍ਹਾ ਕੋਟਿੰਗ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਬੰਬਾਰੀ ਅਤੇ ਐਚਿੰਗ ਵਧਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਕੋਟਿੰਗਾਂ ਦੀ ਮੋਟਾਈ ਵਧਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

ਨੰਬਰ 3 ਉੱਚ ਸ਼ਕਤੀ ਵਾਲੇ ਪਲਸਡ ਮੈਗਨੇਟ੍ਰੋਨ ਸਪਟਰਿੰਗ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੁਆਰਾ ਸਖ਼ਤ ਪਰਤ ਪਰਤ ਦੀ ਤਿਆਰੀ
ਹਾਈ ਪਾਵਰ ਪਲਸਡ ਮੈਗਨੇਟ੍ਰੋਨ ਸਪਟਰਿੰਗ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੁਆਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤੀ ਗਈ ਕੋਟਿੰਗ ਵਧੇਰੇ ਸੰਘਣੀ ਹੈ, ਬਿਹਤਰ ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਅਤੇ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਸਥਿਰਤਾ ਦੇ ਨਾਲ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਤਸਵੀਰ 3 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਰਵਾਇਤੀ ਮੈਗਨੇਟ੍ਰੋਨ ਸਪਟਰਡ TiAlN ਕੋਟਿੰਗ ਇੱਕ ਕਾਲਮਨਰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਬਣਤਰ ਹੈ ਜਿਸਦੀ ਕਠੋਰਤਾ 30 GPa ਅਤੇ ਯੰਗ ਦਾ ਮਾਡਿਊਲਸ 460 GPa ਹੈ; HIPIMS-TiAlN ਕੋਟਿੰਗ 34 GPa ਕਠੋਰਤਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਕਿ ਯੰਗ ਦਾ ਮਾਡਿਊਲਸ 377 GPa ਹੈ; ਕਠੋਰਤਾ ਅਤੇ ਯੰਗ ਦੇ ਮਾਡਿਊਲਸ ਵਿਚਕਾਰ ਅਨੁਪਾਤ ਕੋਟਿੰਗ ਦੀ ਕਠੋਰਤਾ ਦਾ ਮਾਪ ਹੈ। ਉੱਚ ਕਠੋਰਤਾ ਅਤੇ ਛੋਟੇ ਯੰਗ ਦੇ ਮਾਡਿਊਲਸ ਦਾ ਅਰਥ ਬਿਹਤਰ ਕਠੋਰਤਾ ਹੈ। HIPIMS-TiAlN ਕੋਟਿੰਗ ਵਿੱਚ ਬਿਹਤਰ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਸਥਿਰਤਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ AlN ਹੈਕਸਾਗੋਨਲ ਪੜਾਅ ਰਵਾਇਤੀ TiAlN ਕੋਟਿੰਗ ਵਿੱਚ 1,000 °C 'ਤੇ 4 ਘੰਟਿਆਂ ਲਈ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਐਨੀਲਿੰਗ ਇਲਾਜ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਪ੍ਰੇਕਟ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕੋਟਿੰਗ ਦੀ ਕਠੋਰਤਾ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ HIPIMS-TiAlN ਕੋਟਿੰਗ ਉਸੇ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਸਮੇਂ 'ਤੇ ਗਰਮੀ ਦੇ ਇਲਾਜ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਬਦਲੀ ਨਹੀਂ ਰਹਿੰਦੀ। HIPIMS-TiAlN ਕੋਟਿੰਗ ਵਿੱਚ ਰਵਾਇਤੀ ਕੋਟਿੰਗ ਨਾਲੋਂ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਦਾ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤਾਪਮਾਨ ਵੀ ਉੱਚਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, HIPIMS-TiAlN ਕੋਟਿੰਗ PVD ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹੋਰ ਕੋਟੇਡ ਔਜ਼ਾਰਾਂ ਨਾਲੋਂ ਹਾਈ-ਸਪੀਡ ਕਟਿੰਗ ਔਜ਼ਾਰਾਂ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਵਧੀਆ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦਿਖਾਉਂਦੀ ਹੈ।