Quy trình phủ ion catốt rỗng

Quy trình phủ ion lên catốt rỗng như sau:

1. Cho thỏi vàng Chin vào chỗ sụp đổ.

2. Lắp đặt phôi.

3. Sau khi hút chân không đến 5×10-3Pa, khí argon được dẫn vào buồng phủ từ ống bạc, và mức độ chân không khoảng 100Pa.

4. Bật nguồn phân cực.

5. Sau khi bật nguồn hồ quang để kích hoạt phóng điện catốt rỗng, phóng điện phát sáng được tạo ra trong ống hình nút. Điện áp phóng điện là 800~1000V, dòng điện tạo hồ quang là 30~50A. Do hiệu ứng catốt rỗng của phóng điện phát sáng, mật độ dòng điện phóng điện phát sáng cao, mật độ ion dương cao trong ống bạc bắn phá thành ống, làm cho thành ống nhanh chóng nóng lên và phát ra dòng electron. Chế độ phóng điện từ phóng điện phát sáng đột ngột chuyển sang phóng điện hồ quang, điện áp là 40~70V, dòng điện là 80~300A. Nhiệt độ ống bạc đạt trên 2300K, phát sáng, phát ra dòng electron hồ quang mật độ cao từ ống và bắn về phía cực dương.

6. Điều chỉnh mức độ chân không. Mức độ chân không cho phóng điện phát sáng từ súng catốt rỗng là khoảng 100 Pa, và độ chân không của quá trình phủ là 8×10⁻¹~2 Pa. Do đó, sau khi bắt đầu phóng điện hồ quang, hãy giảm lượng khí argon đi vào càng sớm càng tốt, điều chỉnh mức độ chân không đến phạm vi thích hợp cho quá trình phủ.

7. Lớp nền mạ titan. Dòng electron đi vào thỏi kim loại Chin bị biến dạng do quá trình anot hóa, chuyển hóa động năng thành nhiệt năng, kim loại Chin bay hơi do nung nóng, các nguyên tử hơi bay đến phôi để tạo thành lớp màng titan.

8. Quá trình lắng đọng TiN. Khí nitơ được cung cấp vào buồng phủ, khí nitơ và các nguyên tử bay hơi được ion hóa thành các ion nitơ và titan. Phía trên nồi nấu, xác suất va chạm không đàn hồi của các nguyên tử hơi titan với dòng electron năng lượng thấp dày đặc cao hơn, tỷ lệ phân ly kim loại đạt tới 20%~40%. Các ion titan có nhiều khả năng phản ứng hóa học với khí phản ứng nitơ, tạo thành lớp màng nitrua. Súng catốt rỗng vừa là nguồn hóa hơi, vừa là nguồn ion hóa. Trong quá trình phủ, dòng điện của cuộn dây điện từ xung quanh nồi nấu cũng cần được điều chỉnh, tập trung chùm electron vào tâm của sự sụp đổ, do đó, mật độ công suất của dòng electron được tăng lên.

9. Tắt nguồn. Sau khi độ dày màng đạt đến độ dày màng định trước, hãy tắt nguồn cấp điện hồ quang, nguồn cấp điện phân cực và nguồn cấp khí.