HiPIMS تېخنىكىسىنى تونۇشتۇرۇش

1-نومۇرلۇق يۇقىرى قۇۋۋەتلىك ئىمپۇلسلىق ماگنىترون پۈركۈش پىرىنسىپى
يۇقىرى قۇۋۋەتلىك ئىمپۇلسلۇق ماگنىترون پۈركۈش تېخنىكىسى يۇقىرى چوققا ئىمپۇلس قۇۋۋىتى (ئادەتتىكى ماگنىترون پۈركۈشتىن 2-3 دەرىجە يۇقىرى) ۋە تۆۋەن ئىمپۇلس خىزمەت دەۋرىيلىكى (0.5%-10%) ئارقىلىق يۇقىرى مېتال ئايرىلىش نىسبىتىگە (>50%) ئېرىشىدۇ، بۇ ماگنىترون پۈركۈش خۇسۇسىيىتىدىن كېلىپ چىققان، 1-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، چوققا نىشان توك زىچلىقى I چىقىرىش توك بېسىمى U نىڭ ئېكسپونېنتسىيەلىك n-كۈچلۈكىگە ماس كېلىدۇ، I = kUn (n كاتود قۇرۇلمىسى، ماگنىت مەيدانى ۋە ماتېرىيال بىلەن مۇناسىۋەتلىك تۇراقلىق قىممەت). تۆۋەن توك زىچلىقىدا (تۆۋەن توك بېسىمى) n قىممىتى ئادەتتە 5 تىن 15 كىچە بولىدۇ؛ چىقىرىش توك بېسىمىنىڭ ئېشىشىغا ئەگىشىپ، توك زىچلىقى ۋە توك زىچلىقى تېز سۈرئەتتە ئاشىدۇ، يۇقىرى توك بېسىمىدا ماگنىت مەيدانىنىڭ چەكلىنىشىنىڭ يوقىلىشى سەۋەبىدىن n قىممىتى 1 گە ئايلىنىدۇ. ئەگەر تۆۋەن توك زىچلىقىدا بولسا، گاز چىقىرىش نورمال ئىمپۇلسلۇق چىقىرىش ھالىتىدىكى گاز ئىئونلىرى تەرىپىدىن بەلگىلىنىدۇ؛ ئەگەر يۇقىرى قۇۋۋەت زىچلىقىدا، پلازمادىكى مېتال ئىئونلىرىنىڭ نىسبىتى ئېشىپ، بەزى ماتېرىياللار ئۆزگىرىپ كەتسە، يەنى ئۆزلۈكىدىن پۈركۈش ھالىتىدە بولىدۇ، يەنى پلازما پۈركۈلگەن نېيترال زەررىچىلەر ۋە ئىككىنچى دەرىجىلىك مېتال ئىئونلىرىنىڭ ئىئونلىشىشى ئارقىلىق ساقلىنىدۇ، ھەمدە Ar قاتارلىق ئىنېرت گاز ئاتوملىرى پەقەت پلازمىنى ئوت ئالدۇرۇش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ، ئۇنىڭدىن كېيىن پۈركۈلگەن مېتال زەررىچىلىرى نىشانغا يېقىن جايدا ئىئونلاشتۇرۇلۇپ، يۇقىرى توك سەرپىياتىنى ساقلاپ قېلىش ئۈچۈن ماگنىت ۋە ئېلېكتر مەيدانىنىڭ تەسىرىدە پۈركۈلگەن نىشاننى بومباردىمان قىلىش ئۈچۈن تېزلىنىدۇ، پلازما يۇقىرى دەرىجىدە ئىئونلاشقان مېتال زەررىچىلىرىدىن تەركىب تاپىدۇ. نىشانغا بولغان قىزىتىش تەسىرىنىڭ پۈركۈش جەريانى سەۋەبىدىن، نىشاننىڭ سانائەت قوللىنىشچان پروگراممىلىرىدا مۇقىم ئىشلىشىگە كاپالەتلىك قىلىش ئۈچۈن، نىشانغا بىۋاسىتە قوللىنىلىدىغان قۇۋۋەت زىچلىقى بەك چوڭ بولماسلىقى كېرەك، ئادەتتە بىۋاسىتە سۇ بىلەن سوۋۇتۇش ۋە نىشان ماتېرىيالنىڭ ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى 25 W/cm2 دىن تۆۋەن بولۇشى كېرەك، ۋاسىتىلىك سۇ بىلەن سوۋۇتۇش، نىشان ماتېرىيالنىڭ ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ناچار، نىشان ماتېرىيالنىڭ ئىسسىقلىق بېسىمى سەۋەبىدىن پارچىلىنىشى ياكى نىشان ماتېرىيالنىڭ تۆۋەن ئۇچۇچان قېتىشما تەركىبلىرىنى ئۆز ئىچىگە ئېلىشى سەۋەبىدىن كېلىپ چىققان قۇۋۋەت زىچلىقى پەقەت 2 ~ 15 W/cm2 دىن تۆۋەن بولۇشى مۇمكىن، بۇ يۇقىرى قۇۋۋەت زىچلىقى تەلىپىدىن خېلىلا تۆۋەن. نىشاننىڭ قىزىپ كېتىش مەسىلىسىنى ناھايىتى تار يۇقىرى قۇۋۋەت ئىمپۇلسلىرىنى ئىشلىتىش ئارقىلىق ھەل قىلغىلى بولىدۇ. ئاندېرس يۇقىرى قۇۋۋەتلىك ئىمپۇلسلۇق ماگنىترون پۈركۈشنىڭ بىر خىل ئىمپۇلسلۇق پۈركۈش ئىكەنلىكىنى ئېنىقلايدۇ، بۇ خىل ئىمپۇلسلۇق پۈركۈش ئەڭ يۇقىرى قۇۋۋەت زىچلىقىدىن 2 ~ 3 دەرىجە ئېشىپ كېتىدۇ، نىشان ئىئون پۈركۈش پۈركۈش جەريانىدا ئۈستۈنلۈكنى ئىگىلەيدۇ، نىشان پۈركۈش ئاتوملىرى يۇقىرى دەرىجىدە ئايرىلىدۇ.

2-نومۇرلۇق يۇقىرى قۇۋۋەتلىك ئىمپۇلسلىق ماگنىترون پۈركۈش قاپلىمىسىنىڭ خۇسۇسىيىتى

يۇقىرى قۇۋۋەتلىك ئىمپۇلسلۇق ماگنىترون پۈركۈش ئارقىلىق يۇقىرى ئايرىلىش سۈرئىتى ۋە يۇقىرى ئىئون ئېنېرگىيەسىگە ئىگە پلازما ھاسىل قىلغىلى بولىدۇ، شۇنداقلا زەرەتلەنگەن ئىئونلارنى تېزلىتىش ئۈچۈن يانتۇ بېسىمنى قوللىنىشقا بولىدۇ، ھەمدە قاپلاش جەريانى يۇقىرى ئېنېرگىيەلىك زەررىچىلەر تەرىپىدىن بومباردىمان قىلىنىدۇ، بۇ ئادەتتىكى IPVD تېخنىكىسى. ئىئون ئېنېرگىيەسى ۋە تارقىلىشى قاپلاش سۈپىتى ۋە ئىقتىدارىغا ئىنتايىن مۇھىم تەسىر كۆرسىتىدۇ.
IPVD ھەققىدە، ​​داڭلىق تورتون قۇرۇلما رايون مودېلىغا ئاساسەن، ئاندېرس پلازما چۆكمىسى ۋە ئىئون ئويۇشنى ئۆز ئىچىگە ئالغان قۇرۇلما رايون مودېلىنى ئوتتۇرىغا قويدى، بۇ تورتون قۇرۇلما رايون مودېلىدىكى قاپلاش قۇرۇلمىسى بىلەن تېمپېراتۇرا ۋە ھاۋا بېسىمى ئوتتۇرىسىدىكى مۇناسىۋەتنى قاپلاش قۇرۇلمىسى، تېمپېراتۇرا ۋە ئىئون ئېنېرگىيەسى ئوتتۇرىسىدىكى مۇناسىۋەتكە كېڭەيتتى، رەسىم 2 دە كۆرسىتىلگەندەك. تۆۋەن ئېنېرگىيەلىك ئىئون چۆكمىسى قاپلاش ئەھۋالىدا، قاپلاش قۇرۇلمىسى تورتون قۇرۇلما رايون مودېلىغا ماس كېلىدۇ. چۆكمە تېمپېراتۇرىسىنىڭ ئېشىشىغا ئەگىشىپ، 1-رايوندىن (بوش تۆشۈكلۈك تالا كرىستاللىرى) T رايونىغا (زىچ تالا كرىستاللىرى)، 2-رايونغا (تۈۋرۈكلۈك كرىستاللار) ۋە 3-رايونغا (قايتا كرىستاللىشىش رايونى) ئۆتىدۇ؛ چۆكمە ئىئون ئېنېرگىيەسىنىڭ ئېشىشىغا ئەگىشىپ، 1-رايوندىن T رايونىغا، 2-رايونغا ۋە 3-رايونغا ئۆتىدىغان تېمپېراتۇرا تۆۋەنلەيدۇ. يۇقىرى زىچلىقتىكى تالا كرىستاللىرى ۋە تۈۋرۈكلۈك كرىستاللارنى تۆۋەن تېمپېراتۇرىدا تەييارلىغىلى بولىدۇ. چۆكمە ئىئونلارنىڭ ئېنېرگىيەسى 1-10 eV گىچە ئاشقاندا، چۆكمە قاپلاش يۈزىدىكى ئىئونلارنىڭ بومباردىمان قىلىنىشى ۋە ئويۇلۇشى كۈچىيىدۇ ۋە قاپلاشلارنىڭ قېلىنلىقى ئاشىدۇ.

3-نومۇرلۇق، يۇقىرى قۇۋۋەتلىك ئىمپۇلسلىق ماگنىترون پۈركۈش تېخنىكىسى ئارقىلىق قاتتىق قاپلاش قەۋىتىنى تەييارلاش
يۇقىرى قۇۋۋەتلىك ئىمپۇلسلۇق ماگنىترون پۈركۈش تېخنىكىسى ئارقىلىق تەييارلانغان قاپلاش تېخىمۇ زىچ، مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتى ياخشى ۋە يۇقىرى تېمپېراتۇرا مۇقىملىقىغا ئىگە. 3-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، ئەنئەنىۋى ماگنىترون پۈركۈشلۈك TiAlN قاپلاش قاتتىقلىقى 30 GPa، يۇڭ مودۇلى 460 GPa بولغان تۈۋرۈك شەكىللىك كىرىستال قۇرۇلما؛ HIPIMS-TiAlN قاپلاش قاتتىقلىقى 34 GPa، يۇڭ مودۇلى 377 GPa؛ قاتتىقلىق بىلەن يۇڭ مودۇلى ئوتتۇرىسىدىكى نىسبەت قاپلاشنىڭ چىدامچانلىقىنىڭ ئۆلچىمى. قاتتىقلىقى يۇقىرى ۋە يۇڭ مودۇلى كىچىك بولسا، چىدامچانلىقى ياخشى بولىدۇ. HIPIMS-TiAlN قاپلاش يۇقىرى تېمپېراتۇرا مۇقىملىقىغا ئىگە، 1000 سېلسىيە گرادۇستا 4 سائەت يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا قىزىتىش بىر تەرەپ قىلىنغاندىن كېيىن، ئادەتتىكى TiAlN قاپلاشتا AlN ئالتە تەرەپلىك باسقۇچ چۆكمە ھاسىل قىلىدۇ. قاپلاشنىڭ قاتتىقلىقى يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا تۆۋەنلەيدۇ، HIPIMS-TiAlN قاپلاش ئوخشاش تېمپېراتۇرا ۋە ۋاقىتتا ئىسسىقلىق بىر تەرەپ قىلىنغاندىن كېيىن ئۆزگەرمەيدۇ. HIPIMS-TiAlN قاپلىمىسىنىڭ يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق ئوكسىدلىنىش باشلىنىش تېمپېراتۇرىسى ئادەتتىكى قاپلىمىغا قارىغاندا يۇقىرى. شۇڭا، HIPIMS-TiAlN قاپلىمىسىنىڭ يۇقىرى سۈرئەتلىك كېسىش قوراللىرىدا PVD ئۇسۇلى ئارقىلىق تەييارلانغان باشقا قاپلانغان قوراللارغا قارىغاندا تېخىمۇ ياخشى ئۈنۈمگە ئىگە.