Nguyên lý hoạt động của máy mạ ion là gì?

Lớp phủ ionmáy móc Công nghệ mạ ion bắt nguồn từ lý thuyết do DM Mattox đề xuất vào những năm 1960, và các thí nghiệm tương ứng đã bắt đầu từ thời điểm đó; cho đến năm 1971, Chambers và cộng sự đã công bố công nghệ mạ ion chùm electron; công nghệ mạ bay hơi phản ứng (ARE) đã được đề cập trong báo cáo Bunshah năm 1972, khi các loại màng siêu cứng như TiC và TiN được sản xuất; cũng trong năm 1972, Smith và Molley đã áp dụng công nghệ catốt rỗng trong quy trình phủ. Đến những năm 1980, công nghệ mạ ion ở Trung Quốc cuối cùng đã đạt đến trình độ ứng dụng công nghiệp, và các quy trình phủ như mạ ion đa cung chân không và mạ ion phóng điện hồ quang đã xuất hiện liên tiếp.

Toàn bộ quy trình hoạt động của mạ ion chân không như sau: đầu tiên,bơmbuồng chân không, và sau đóChờ đợiáp suất chân không lên đến 4 x 10⁻³ Pahoặc tốt hơnCần phải kết nối nguồn điện cao áp và tạo vùng plasma nhiệt độ thấp bằng khí phóng điện điện áp thấp giữa chất nền và thiết bị bay hơi. Kết nối điện cực chất nền với điện áp cao 5000V DC âm để tạo ra sự phóng điện phát sáng của cực âm. Các ion khí trơ được tạo ra gần vùng phát sáng âm. Chúng đi vào vùng tối của cực âm và được gia tốc bởi điện trường, sau đó bắn phá bề mặt chất nền. Đây là quá trình làm sạch, sau đó bước vào quá trình phủ. Thông qua tác động của sự gia nhiệt do bắn phá, một số vật liệu mạ bị bay hơi. Các proton đi vào vùng plasma, va chạm với các electron và ion khí trơ, và một phần nhỏ trong số chúng bị ion hóa. Các ion bị ion hóa có năng lượng cao này sẽ bắn phá bề mặt màng và cải thiện chất lượng màng ở một mức độ nhất định.

Nguyên lý của mạ ion chân không là: trong buồng chân không, sử dụng hiện tượng phóng điện khí hoặc phần bị ion hóa của vật liệu bay hơi, dưới sự bắn phá của các ion vật liệu bay hơi hoặc ion khí, đồng thời lắng đọng các chất bay hơi này hoặc các chất phản ứng của chúng lên chất nền để thu được một lớp màng mỏng. Lớp phủ ionmáy mócSự kết hợp giữa phương pháp bay hơi chân không, công nghệ plasma và phóng điện phát sáng khí không chỉ cải thiện chất lượng màng mà còn mở rộng phạm vi ứng dụng của màng. Ưu điểm của quy trình này là khả năng tán xạ mạnh, độ bám dính màng tốt và khả năng phủ nhiều loại vật liệu khác nhau. Nguyên lý mạ ion được đề xuất lần đầu tiên bởi DM Mattox. Có nhiều loại mạ ion. Loại phổ biến nhất là gia nhiệt bằng bay hơi, bao gồm gia nhiệt bằng điện trở, gia nhiệt bằng chùm tia điện tử, gia nhiệt bằng chùm tia điện tử plasma, gia nhiệt cảm ứng tần số cao và các phương pháp gia nhiệt khác.