Fa'atomuaga o Tekonolosi HiPIMS

Mataupu Faavae Nu.1 o le malosi maualuga o le pulsed magnetron sputtering
O le metotia o le pulsed magnetron sputtering e faʻaaogaina ai le maualuga o le pulse power (2-3 fa'atonuga o le tele e sili atu nai lo le magnetron sputtering masani) ma le maualalo o le pulse duty cycle (0.5%-10%) e ausia ai le maualuga o le dissociation uʻamea (>50%), lea e mafua mai i uiga o le magnetron sputtering, e pei ona faʻaalia i le Ata 1, lea e tutusa ai le maualuga o le target current density I ma le exponential nth power o le discharge voltage U, I = kUn (n o se tumau e fesoʻotaʻi ma le cathode structure, magnetic field ma meafaitino). I le maualalo o le power densities (low voltage) o le tau n e masani lava i le va o le 5 i le 15; faʻatasi ai ma le faʻateleina o le discharge voltage, o le current density ma le power density e faʻateleina vave, ma i le maualuga o le voltage e avea le tau n ma le 1 ona o le leiloa o le magnetic field confinement. Afai i le maualalo o le power densities, o le gas discharge e fuafuaina e gas ions o loʻo i le pulsed discharge mode masani; Afai i le maualuga o le malosi o le eletise, e faʻateleina le vaega o ions uʻamea i le plasma ma fesuiaʻi nisi meafaitino, o lona uiga o le faiga o le self-sputtering, o lona uiga o le plasma e tausia e ala i le ionization o vaega neutral sputtered ma ions uʻamea lona lua, ma atoms kesi inert e pei o le Ar e faʻaaogaina naʻo le faʻamumuina o le plasma, a maeʻa ona ionized lea o vaega uʻamea sputtered e lata ane i le sini ma faʻavavevaveina i tua e pomu ai le sini sputtered i lalo o le gaioiga o fanua magnetic ma eletise e faʻatumauina ai le maualuga o le tafega o le taimi nei, ma o le plasma o vaega uʻamea e maualuga le ionized. Ona o le faagasologa o le sputtering o le aafiaga o le vevela i luga o le sini, ina ia mautinoa le faagaoioiga mautu o le sini i galuega tau alamanuia, e le mafai ona tele naua le mamafa o le malosiaga e faʻaoga saʻo i le sini, e masani lava o le malulu saʻo o le vai ma le vevela o le mea e faʻaaogaina e tatau ona i ai i le tulaga o le 25 W / cm2 i lalo ifo, malulu le vai e le tuusaʻo, e le lelei le vevela o le mea e faʻaaogaina, o le mea e faʻaaogaina e mafua mai i le vaeluaina ona o le atuatuvale o le vevela poʻo le mea e faʻaaogaina e iai vaega o le uʻamea e maualalo le volatile ma isi tulaga o le mamafa o le malosiaga e naʻo le 2 ~ 15 W / cm2 i lalo ifo, e matua maualalo ifo nai lo manaʻoga o le maualuga o le malosi. O le faʻafitauli o le vevela tele o le sini e mafai ona foia e ala i le faʻaaogaina o pulses maualuga e matua vaapiapi. Anders faʻamatalaina le maualuga-power pulsed magnetron sputtering o se ituaiga pulsed sputtering lea e sili atu ai le maualuga o le malosi nai lo le averesi o le malosi i le 2 i le 3 poloaiga o le tele, ma o le target ion sputtering e pulea le faagasologa o le sputtering, ma o le target sputtering atoms e matua vavae ese.

Nu.2 O uiga o le fa'aputuga ufiufi o le magnetron sputtering pulsed power maualuga

E mafai e le malosi maualuga o le pulsed magnetron sputtering ona gaosia le plasma ma le maualuga o le dissociation rate ma le maualuga o le ion energy, ma e mafai ona faʻaaogaina le bias pressure e faʻavavevave ai ions ua molia, ma o le faagasologa o le teuina o le ufiufi e faʻalavelaveina e ni vaega malolosi, o se tekinolosi masani a le IPVD. O le malosi o le ion ma le tufatufaina atu e iai sona aafiaga taua tele i le lelei ma le faʻatinoga o le ufiufi.
E uiga i le IPVD, e faʻavae i luga o le faʻataʻitaʻiga lauiloa o le Thorton structural region, na fautuaina ai e Anders se faʻataʻitaʻiga o le structural region e aofia ai le plasma deposition ma le ion etching, faʻalauteleina le sootaga i le va o le fausaga o le ufiufi ma le vevela ma le mamafa o le ea i le faʻataʻitaʻiga o le Thorton structural region i le sootaga i le va o le fausaga o le ufiufi, le vevela ma le malosiaga o le ion, e pei ona faʻaalia i le Ata 2. I le tulaga o le ion deposition coating maualalo le malosi, o le fausaga o le ufiufi e ogatasi ma le faʻataʻitaʻiga o le Thorton structure zone. Faatasi ai ma le faateleina o le vevela o le teuina, o le suiga mai le itulagi 1 (malosi porous fiber crystals) i le itulagi T (matisima fiber crystals), itulagi 2 (columnar crystals) ma le itulagi 3 (recrystallization region); faatasi ai ma le faateleina o le malosiaga o le ion deposition, o le suiga o le vevela mai le itulagi 1 i le itulagi T, itulagi 2 ma le itulagi 3 e faaitiitia. O tioata fiber maualuga ma tioata columnar e mafai ona saunia i le vevela maualalo. A faateleina le malosiaga o ions na teuina i le faasologa o le 1-10 eV, o le pombardment ma le etching o ions i luga o le ufiufi na teuina e faateleina ma le mafiafia o ufiufi.

Nu.3 Sauniuniga o le vaega ufiufi malo e ala i le tekinolosi maualuga o le pulsed magnetron sputtering
O le ufiufi na saunia e le tekinolosi maualuga le malosi o le magnetron sputtering e sili atu le mafiafia, faatasi ai ma meatotino fa'amekanika sili atu ma le mautu i le vevela maualuga. E pei ona fa'aalia i le Ata 3, o le ufiufi masani o le magnetron sputtered TiAlN o se fausaga tioata koluma ma le malosi o le 30 GPa ma le Young's modulus o le 460 GPa; o le ufiufi HIPIMS-TiAlN e 34 GPa le malosi ae o le Young's modulus e 377 GPa; o le fua faatatau i le va o le malosi ma le Young's modulus o se fua lea o le malosi o le ufiufi. O le malosi maualuga ma le la'ititi o le Young's modulus o lona uiga o le malosi sili atu. O le ufiufi HIPIMS-TiAlN e sili atu le mautu i le vevela maualuga, faatasi ai ma le vaega hexagonal AlN e fa'aputuina i le ufiufi masani TiAlN pe a uma le togafitiga fa'amafanafana i le vevela maualuga i le 1,000 °C mo le 4 itula. E fa'aitiitia le malosi o le ufiufi i le vevela maualuga, ae o le ufiufi HIPIMS-TiAlN e tumau pea e le suia pe a uma le togafitiga vevela i le vevela ma le taimi tutusa. E maualuga atu fo'i le vevela o le ufi HIPIMS-TiAlN pe a fa'aaogaina le oxidation i le vevela maualuga nai lo le ufi masani. O le mea lea, e sili atu le lelei o le fa'atinoga o le ufi HIPIMS-TiAlN i meafaigaluega tipi vave nai lo isi meafaigaluega ufi na saunia e ala i le faiga PVD.