HiPIMS ٽيڪنالاجي جو تعارف

نمبر 1 هاءِ پاور پلسڊ ميگنيٽرون اسپٽرنگ جو اصول
هاءِ پاور پلسڊ ميگنيٽرون اسپٽرنگ ٽيڪنڪ هاءِ چوٽي پلس پاور (روايتي ميگنيٽرون اسپٽرنگ کان 2-3 آرڊر وڌيڪ شدت) ۽ گهٽ پلس ڊيوٽي چڪر (0.5٪-10٪) استعمال ڪري ٿي ته جيئن اعليٰ ڌاتو جي ڊسسوئيشن ريٽ (>50٪) حاصل ڪري سگهجي، جيڪو ميگنيٽرون اسپٽرنگ خاصيتن مان نڪتل آهي، جيئن تصوير 1 ۾ ڏيکاريل آهي، جتي چوٽي ٽارگيٽ ڪرنٽ ڊينسٽي I ڊسچارج وولٽيج U جي ايڪسپونشنل nth پاور جي متناسب آهي، I = kUn (n ڪيٿوڊ جي جوڙجڪ، مقناطيسي فيلڊ ۽ مواد سان لاڳاپيل هڪ مستقل آهي). گهٽ پاور کثافت (گهٽ وولٽيج) تي n ويليو عام طور تي 5 کان 15 جي حد ۾ هوندو آهي؛ وڌندڙ ڊسچارج وولٽيج سان، موجوده کثافت ۽ پاور کثافت تيزي سان وڌي ٿي، ۽ هاءِ وولٽيج تي n ويليو مقناطيسي فيلڊ جي قيد جي نقصان جي ڪري 1 ٿي ويندو آهي. جيڪڏهن گهٽ پاور کثافت تي، گئس ڊسچارج گئس آئنز ذريعي طئي ڪيو ويندو آهي جيڪو عام پلسڊ ڊسچارج موڊ ۾ هوندو آهي؛ جيڪڏهن اعليٰ طاقت جي کثافت تي، پلازما ۾ ڌاتو آئنن جو تناسب وڌي ٿو ۽ ڪجهه مواد تبديل ٿي وڃن ٿا، يعني خود ڦڦڙ واري موڊ ۾، يعني پلازما کي ڦڦڙ ٿيل غير جانبدار ذرڙن ۽ ثانوي ڌاتو آئنن جي آئنائيزيشن ذريعي برقرار رکيو ويندو آهي، ۽ غير فعال گئس ايٽم جهڙوڪ Ar صرف پلازما کي باهه ڏيڻ لاءِ استعمال ڪيا ويندا آهن، جنهن کان پوءِ ڦڦڙ ٿيل ڌاتو ذرات کي نشانو جي ويجهو آئنائيز ڪيو ويندو آهي ۽ تيز ڪيو ويندو آهي ته جيئن مقناطيسي ۽ برقي شعبن جي عمل هيٺ تيز ٿيل هدف تي بمباري ڪري سگهجي ته جيئن تيز موجوده خارج ٿيڻ کي برقرار رکي سگهجي، ۽ پلازما انتهائي آئنائيز ٿيل ڌاتو ذرڙا آهن. ھدف تي حرارتي اثر جي ڦڦڙ جي عمل جي ڪري, صنعتي ايپليڪيشنن ۾ ھدف جي مستحڪم آپريشن کي يقيني بڻائڻ لاءِ, ھدف تي سڌو سنئون لاڳو ٿيندڙ بجلي جي کثافت تمام وڏي نه ٿي سگھي, عام طور تي سڌو پاڻي ٿڌو ڪرڻ ۽ ھدف واري مواد جي حرارتي چالکائي 25 W / cm2 هيٺان هجڻ گهرجي, اڻ سڌي طرح پاڻي ٿڌو ڪرڻ, ھدف واري مواد جي حرارتي چالکائي خراب آهي, حرارتي دٻاءُ يا ھدف واري مواد جي ڪري ٽڪراءَ جي ڪري پيدا ٿيندڙ ٽارگيٽ مواد ۾ گهٽ غير مستحڪم مصر جا جزا شامل آهن ۽ بجلي جي کثافت جا ٻيا ڪيس صرف 2 ~ 15 W / cm2 هيٺان ٿي سگهن ٿا, اعلي طاقت جي کثافت جي گهرجن کان تمام هيٺ. ٽارگيٽ اوور هيٽنگ جو مسئلو تمام تنگ اعلي طاقت جي دال استعمال ڪندي حل ڪري سگهجي ٿو. اينڊرز اعلي طاقت جي نبض واري ميگنيٽرون اسپٽرنگ کي هڪ قسم جي نبض واري اسپٽرنگ جي طور تي بيان ڪري ٿو جتي چوٽي جي طاقت جي کثافت اوسط طاقت جي کثافت کان 2 کان 3 آرڊر جي شدت کان وڌي وڃي ٿي, ۽ ٽارگيٽ آئن اسپٽرنگ اسپٽرنگ عمل تي حاوي آهي, ۽ ٽارگيٽ اسپٽرنگ ايٽم انتهائي الڳ ٿيل آهن.

نمبر 2 هاءِ پاور پلسڊ ميگنيٽرون اسپٽرنگ ڪوٽنگ جمع ڪرڻ جون خاصيتون

هاءِ پاور پلسڊ ميگنيٽرون اسپٽرنگ هاءِ ڊسيوسيئيشن ريٽ ۽ هاءِ آئن انرجي سان پلازما پيدا ڪري سگهي ٿي، ۽ چارج ٿيل آئنز کي تيز ڪرڻ لاءِ تعصب جو دٻاءُ لاڳو ڪري سگهي ٿي، ۽ ڪوٽنگ جمع ڪرڻ واري عمل کي هاءِ انرجي ذرڙن سان بمباري ڪئي ويندي آهي، جيڪا هڪ عام IPVD ٽيڪنالاجي آهي. آئن توانائي ۽ ورڇ ڪوٽنگ جي معيار ۽ ڪارڪردگي تي تمام اهم اثر وجهن ٿا.
IPVD بابت، مشهور ٿورٽن اسٽرڪچرل ريجن ماڊل جي بنياد تي، اينڊرز هڪ اسٽرڪچرل ريجن ماڊل پيش ڪيو جنهن ۾ پلازما ڊپوزيشن ۽ آئن ايچنگ شامل آهن، ٿورٽن اسٽرڪچرل ريجن ماڊل ۾ ڪوٽنگ جي جوڙجڪ ۽ گرمي پد ۽ هوا جي دٻاءُ جي وچ ۾ تعلق کي ڪوٽنگ جي جوڙجڪ، گرمي پد ۽ آئن توانائي جي وچ ۾ تعلق تائين وڌايو، جيئن تصوير 2 ۾ ڏيکاريل آهي. گهٽ توانائي آئن ڊپوزيشن ڪوٽنگ جي صورت ۾، ڪوٽنگ جي جوڙجڪ ٿورٽن اسٽرڪچر زون ماڊل جي مطابق آهي. ڊپوزيشن جي گرمي پد جي واڌ سان، ريجن 1 (لوز پورس فائبر ڪرسٽل) کان ريجن T (ڊينس فائبر ڪرسٽل)، ريجن 2 (ڪالمنر ڪرسٽل) ۽ ريجن 3 (ري ڪرسٽلائيزيشن ريجن) ۾ منتقلي؛ ڊپوزيشن آئن انرجي جي واڌ سان، ريجن 1 کان ريجن T، ريجن 2 ۽ ريجن 3 ۾ منتقلي جو گرمي پد گهٽجي ويندو آهي. هاءِ ڊينسٽي فائبر ڪرسٽل ۽ ڪالمنر ڪرسٽل گهٽ درجه حرارت تي تيار ڪري سگهجن ٿا. جڏهن جمع ٿيل آئن جي توانائي 1-10 eV جي ترتيب تائين وڌي ٿي، ته جمع ٿيل ڪوٽنگ جي مٿاڇري تي آئن جي بمباري ۽ ايچنگ وڌي ويندي آهي ۽ ڪوٽنگ جي ٿلهي وڌي ويندي آهي.

نمبر 3 هاءِ پاور پلسڊ ميگنيٽرون اسپٽرنگ ٽيڪنالاجي ذريعي سخت ڪوٽنگ پرت جي تياري
هاءِ پاور پلسڊ ميگنيٽرون اسپٽرنگ ٽيڪنالاجي پاران تيار ڪيل ڪوٽنگ وڌيڪ گهاٽي آهي، بهتر ميڪيڪل ملڪيتن ۽ اعليٰ درجه حرارت جي استحڪام سان. جيئن تصوير 3 ۾ ڏيکاريل آهي، روايتي ميگنيٽرون اسپٽرڊ TiAlN ڪوٽنگ هڪ ڪالمنر ڪرسٽل ڍانچي آهي جنهن جي سختي 30 GPa ۽ ينگ جو ماڊيولس 460 GPa آهي؛ HIPIMS-TiAlN ڪوٽنگ 34 GPa سختي آهي جڏهن ته ينگ جو ماڊيولس 377 GPa آهي؛ سختي ۽ ينگ جي ماڊيولس جي وچ ۾ تناسب ڪوٽنگ جي سختي جو ماپ آهي. وڌيڪ سختي ۽ ننڍو ينگ جو ماڊيولس بهتر سختي جو مطلب آهي. HIPIMS-TiAlN ڪوٽنگ ۾ بهتر اعليٰ درجه حرارت جي استحڪام آهي، جنهن ۾ AlN هيڪساگونل مرحلو روايتي TiAlN ڪوٽنگ ۾ 1,000 °C تي 4 ڪلاڪن لاءِ اعليٰ درجه حرارت اينيلنگ علاج کان پوءِ تيز ڪيو ويندو آهي. ڪوٽنگ جي سختي اعليٰ درجه حرارت تي گهٽجي ويندي آهي، جڏهن ته HIPIMS-TiAlN ڪوٽنگ ساڳئي درجه حرارت ۽ وقت تي گرمي علاج کان پوءِ تبديل نه ٿيندي آهي. HIPIMS-TiAlN ڪوٽنگ ۾ روايتي ڪوٽنگ جي ڀيٽ ۾ تيز گرمي پد جي آڪسائيڊشن جو شروعاتي گرمي پد وڌيڪ هوندو آهي. تنهن ڪري، HIPIMS-TiAlN ڪوٽنگ تيز رفتار ڪٽڻ واري اوزارن ۾ PVD عمل ذريعي تيار ڪيل ٻين ڪوٽيڊ اوزارن جي ڀيٽ ۾ تمام بهتر ڪارڪردگي ڏيکاري ٿي.