กระบวนการเคลือบไอออนด้วยแคโทดกลวงมีดังนี้:
1. ใส่แท่งโลหะชินลงในช่องที่ยุบตัวลง
2. การติดตั้งชิ้นงาน
3. หลังจากดูดอากาศออกจนเหลือ 5×10-3 Pa แล้ว จึงนำก๊าซอาร์กอนเข้าไปในห้องเคลือบจากท่อเงิน โดยระดับสุญญากาศจะอยู่ที่ประมาณ 100 Pa
4. เปิดใช้งานแหล่งจ่ายไฟไบแอส
5. หลังจากเปิดไฟอาร์คเพื่อจุดประกายการปล่อยประจุแคโทดกลวง การปล่อยประจุเรืองแสงจะเกิดขึ้นในหลอดปุ่ม แรงดันไฟฟ้าในการปล่อยประจุอยู่ที่ 800~1000V กระแสไฟฟ้าที่ทำให้เกิดอาร์คอยู่ที่ 30~50A เนื่องจากผลของแคโทดกลวงของการปล่อยประจุเรืองแสง ความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าในการปล่อยประจุเรืองแสงสูง ไอออนของหนูที่มีความหนาแน่นสูงในหลอดเงินจะพุ่งชนผนังของหลอด ทำให้ผนังหลอดร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วจนเกิดการปล่อยกระแสอิเล็กตรอน โหมดการปล่อยประจุจะเปลี่ยนจากการปล่อยประจุเรืองแสงเป็นการปล่อยประจุอาร์คอย่างฉับพลัน แรงดันไฟฟ้าอยู่ที่ 40~70V กระแสไฟฟ้าอยู่ที่ 80~300A อุณหภูมิของหลอดเงินจะสูงกว่า 2300K สว่างขึ้น ปล่อยกระแสอิเล็กตรอนอาร์คที่มีความหนาแน่นสูงออกมาจากหลอดและพุ่งไปยังขั้วบวก
6. การปรับระดับสุญญากาศ ระดับสุญญากาศสำหรับการปล่อยประจุเรืองแสงจากปืนแคโทดกลวงอยู่ที่ประมาณ 100 Pa และระดับสุญญากาศของการเคลือบอยู่ที่ 8×10⁻¹ ถึง 2 Pa ดังนั้น หลังจากจุดประกายการปล่อยประจุแล้ว ให้ลดปริมาณก๊าซอาร์กอนที่เข้ามาโดยเร็วที่สุด และปรับระดับสุญญากาศให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมสำหรับการเคลือบ
7. ชั้นฐานเคลือบไทเทเนียม การไหลของอิเล็กตรอนไปยังแท่งโลหะชินที่ยุบตัวด้วยกระบวนการแอโนดิก การแปลงพลังงานจลน์เป็นพลังงานความร้อน การระเหยของโลหะชินเนื่องจากความร้อน อะตอมของไอระเหยไปถึงชิ้นงานเพื่อสร้างฟิล์มไทเทเนียม
8. การตกตะกอนของ TiN ก๊าซไนโตรเจนถูกส่งเข้าไปในห้องเคลือบ ก๊าซไนโตรเจนและอะตอมที่ระเหยจะแตกตัวเป็นไอออนของไนโตรเจนและไทเทเนียม เหนือเบ้าหลอม โอกาสที่อะตอมไอไทเทเนียมจะชนกับกระแสอิเล็กตรอนพลังงานต่ำที่มีความหนาแน่นสูงจะมีมากขึ้น อัตราการแตกตัวของโลหะสูงถึง 20%~40% ไอออนของไทเทเนียมมีแนวโน้มที่จะทำปฏิกิริยาทางเคมีกับก๊าซไนโตรเจนมากขึ้น ทำให้เกิดการตกตะกอนเพื่อสร้างชั้นฟิล์มไนไตรด์ ปืนแคโทดกลวงเป็นทั้งแหล่งกำเนิดไอและแหล่งกำเนิดไอออน ในระหว่างการเคลือบ กระแสของขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้ารอบเบ้าหลอมควรได้รับการปรับด้วย เพื่อโฟกัสลำแสงอิเล็กตรอนไปที่จุดศูนย์กลางของการยุบตัว ดังนั้นความหนาแน่นของพลังงานของกระแสอิเล็กตรอนจึงเพิ่มขึ้น
9. ปิดเครื่อง เมื่อความหนาของฟิล์มถึงความหนาที่กำหนดไว้แล้ว ให้ปิดแหล่งจ่ายไฟอาร์ค แหล่งจ่ายไฟไบแอส และแหล่งจ่ายไฟอากาศ
วันที่โพสต์: 8 กรกฎาคม 2566