Kanuni ya mipako ya uvukizi wa utupu
1, Vifaa na mchakato wa kimwili wa mipako ya uvukizi wa utupu
Vifaa vya mipako ya uvukizi wa utupu vinajumuisha zaidi chumba cha utupu na mfumo wa uokoaji. Ndani ya chumba cha utupu, kuna chanzo cha uvukizi (yaani hita ya uvukizi), fremu ya substrate na substrate, hita ya substrate, mfumo wa kutolea moshi, n.k.
Nyenzo ya mipako huwekwa kwenye chanzo cha uvukizi wa chumba cha utupu, na chini ya hali ya juu ya utupu, hupashwa joto na chanzo cha uvukizi ili kuyeyuka. Wakati kiwango cha wastani cha molekuli za mvuke ni kikubwa kuliko ukubwa wa mstari wa chumba cha utupu, baada ya atomi na molekuli za mvuke wa filamu kutoka kwenye uso wa chanzo cha uvukizi, mara chache huzuiwa na mgongano wa molekuli au atomi zingine, na hufikia moja kwa moja uso wa sehemu ya msingi itakayopakwa. Kutokana na halijoto ya chini ya sehemu ya msingi, chembe za mvuke wa filamu huganda juu yake na kuunda filamu.
Ili kuboresha mshikamano wa molekuli za uvukizi na substrate, substrate inaweza kuamilishwa kwa kupasha joto au kusafisha ioni ipasavyo. Mipako ya uvukizi wa ombwe hupitia michakato ifuatayo ya kimwili kuanzia uvukizi wa nyenzo, usafirishaji hadi utuaji kwenye filamu.
(1) Kwa kutumia njia mbalimbali za kubadilisha aina nyingine za nishati kuwa nishati ya joto, nyenzo za filamu hupashwa joto ili kuyeyuka au kufyonzwa kuwa chembe za gesi (atomi, molekuli au makundi ya atomiki) yenye kiwango fulani cha nishati (0.1 hadi 0.3 eV).
(2) Chembe za gesi huondoka kwenye uso wa filamu na kusafirishwa hadi kwenye uso wa sehemu ya chini kwa kasi fulani ya mwendo, kimsingi bila mgongano, katika mstari ulionyooka.
(3) Chembe za gesi hufikia uso wa substrate huungana na kuungana na kuwa nukta, na kisha hukua na kuwa filamu ya awamu ngumu.
(4) Upangaji upya au muunganisho wa kemikali wa atomi zinazounda filamu.
2, Kupokanzwa kwa uvukizi
(1) Upinzani wa uvukizi wa joto
Upinzani wa uvukizi wa joto ni njia rahisi na inayotumika sana ya kupokanzwa, kwa ujumla inatumika kwa vifaa vya mipako vyenye kiwango cha kuyeyuka chini ya 1500℃, metali zenye kiwango cha juu cha kuyeyuka katika umbo la waya au karatasi (W, Mo, Ti, Ta, nitridi ya boroni, n.k.) kwa kawaida hutengenezwa kuwa umbo linalofaa la chanzo cha uvukizi, zikiwa zimejaa vifaa vya uvukizi, kupitia joto la Joule la mkondo wa umeme ili kuyeyusha, kuyeyusha au kulainisha nyenzo za kuchomea, umbo la chanzo cha uvukizi hasa linajumuisha ond ya nyuzi nyingi, umbo la U, wimbi la sine, sahani nyembamba, boti, kikapu cha koni, n.k. Wakati huo huo, njia hiyo inahitaji nyenzo za chanzo cha uvukizi kuwa na kiwango cha juu cha kuyeyuka, shinikizo la chini la mvuke uliojaa, sifa thabiti za kemikali, kutokuwa na mmenyuko wa kemikali na nyenzo za mipako kwenye joto la juu, upinzani mzuri wa joto, mabadiliko madogo katika msongamano wa nguvu, n.k. Inatumia mkondo wa juu kupitia chanzo cha uvukizi ili kuifanya iwe na joto na kuyeyusha nyenzo za filamu kwa kupasha joto moja kwa moja, au kuweka nyenzo za filamu kwenye chombo cha kuchomea kilichotengenezwa kwa grafiti na oksidi fulani za chuma zinazostahimili joto la juu (kama vile A202, B0) na vifaa vingine kwa ajili ya kupasha joto moja kwa moja ili kuyeyuka.
Mipako ya uvukizi wa joto inayopingana ina mapungufu: metali zinazokinza zina shinikizo la chini la mvuke, ambalo ni vigumu kutengeneza filamu nyembamba; baadhi ya vipengele ni rahisi kutengeneza aloi kwa kutumia waya wa joto; si rahisi kupata muundo sawa wa filamu ya aloi. Kwa sababu ya muundo rahisi, bei ya chini na uendeshaji rahisi wa mbinu ya uvukizi wa joto inayopingana, ni matumizi ya kawaida sana ya mbinu ya uvukizi.
(2) Uvukizi wa joto wa boriti ya elektroni
Uvukizi wa boriti ya elektroni ni njia ya kuyeyusha nyenzo za mipako kwa kuipiga boriti ya elektroni yenye msongamano mkubwa wa nishati kwa kuiweka kwenye kitoweo cha shaba kilichopozwa na maji. Chanzo cha uvukizi kina chanzo cha utoaji wa elektroni, chanzo cha nguvu cha kuongeza kasi ya elektroni, kitoweo (kawaida kitoweo cha shaba), koili ya uwanja wa sumaku, na seti ya maji ya kupoeza, n.k. Katika kifaa hiki, nyenzo zenye joto huwekwa kwenye kitoweo kilichopozwa na maji, na boriti ya elektroni hupiga sehemu ndogo sana ya nyenzo, huku nyenzo nyingi zilizobaki zikibaki kwenye halijoto ya chini sana chini ya athari ya upoezaji wa kitoweo, ambayo inaweza kuzingatiwa kama sehemu iliyopigwa boriti ya kitoweo. Kwa hivyo, njia ya kupasha joto boriti ya elektroni kwa ajili ya uvukizi inaweza kuepuka uchafuzi kati ya nyenzo za mipako na nyenzo chanzo cha uvukizi.
Muundo wa chanzo cha uvukizi wa boriti ya elektroni unaweza kugawanywa katika aina tatu: bunduki zilizonyooka (Bunduki za Boules), bunduki za pete (zilizogeuzwa kwa umeme) na bunduki za kielektroniki (zilizogeuzwa kwa sumaku). Kifaa kimoja au zaidi cha kuchomea kinaweza kuwekwa katika kituo cha uvukizi, ambacho kinaweza kuyeyuka na kuweka vitu vingi tofauti kwa wakati mmoja au tofauti.
Vyanzo vya uvukizi wa miale ya elektroni vina faida zifuatazo.
①Msongamano mkubwa wa miale ya chanzo cha uvukizi wa boriti ya elektroni unaweza kupata msongamano mkubwa zaidi wa nishati kuliko chanzo cha joto cha upinzani, ambacho kinaweza kuyeyusha vifaa vya kiwango cha juu cha kuyeyuka, kama vile W, Mo, Al2O3, n.k.
②Nyenzo ya mipako imewekwa kwenye chombo cha shaba kilichopozwa na maji, ambacho kinaweza kuepuka uvukizi wa nyenzo chanzo cha uvukizi, na athari kati yao.
③Joto linaweza kuongezwa moja kwa moja kwenye uso wa nyenzo za mipako, ambayo hufanya ufanisi wa joto kuwa juu na upotezaji wa upitishaji joto na mionzi ya joto kuwa chini.
Ubaya wa mbinu ya uvukizi wa boriti ya elektroni ya kupasha joto ni kwamba elektroni za msingi kutoka kwa bunduki ya elektroni na elektroni za pili kutoka kwenye uso wa nyenzo za mipako zitaionisha atomi zinazovukiza na molekuli za gesi zilizobaki, ambazo wakati mwingine zitaathiri ubora wa filamu.
(3) Uvukizi wa joto wa induction ya masafa ya juu
Uvukizi wa joto wa induction ya masafa ya juu ni kuweka crucible yenye nyenzo za mipako katikati ya koili ya ond ya masafa ya juu, ili nyenzo za mipako zitoe mkondo mkali wa eddy na athari ya hysteresis chini ya induction ya uwanja wa sumakuumeme wa masafa ya juu, ambayo husababisha safu ya filamu kupasha joto hadi itakapoyeyuka na kuyeyuka. Chanzo cha uvukizi kwa ujumla huwa na koili ya masafa ya juu iliyopozwa na maji na grafiti au kauri (oksidi ya magnesiamu, oksidi ya alumini, oksidi ya boroni, n.k.). Ugavi wa umeme wa masafa ya juu hutumia masafa ya Hz elfu kumi hadi laki kadhaa, nguvu ya kuingiza ni kilowati kadhaa hadi mia kadhaa, kadri ujazo wa nyenzo ya utando unavyopungua, ndivyo masafa ya induction yanavyokuwa juu. Masafa ya koili ya induction kwa kawaida hutengenezwa kwa bomba la shaba lililopozwa na maji.
Ubaya wa njia ya uvukizi wa joto la induction ya masafa ya juu ni kwamba si rahisi kurekebisha nguvu ya kuingiza, ina faida zifuatazo.
①Kiwango cha juu cha uvukizi
②Joto la chanzo cha uvukizi ni sawa na thabiti, kwa hivyo si rahisi kutoa uzushi wa matone ya mipako, na pia inaweza kuepuka uzushi wa mashimo kwenye filamu iliyohifadhiwa.
③Chanzo cha uvukizi hupakiwa mara moja, na halijoto ni rahisi na rahisi kudhibiti.
Muda wa chapisho: Oktoba-28-2022