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电弧蒸发源和多弧离子镀概述

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-02-22 0:27:47 * 浏览: 0
多弧离子镀技术的核心是电弧蒸发源。这种新型的蒸发源是冷阴极电弧放电式自蒸发自电离固体蒸发源。与其他传统的离子镀蒸发源相比,具有以下显着特点:①高沉积速率,TiN可达100nm / s〜1000nm / s;②高电离率,一般为60%〜80%:③高离子能量:④工作真空范围宽,⑤固体蒸发源,目标表面的形状,大小和位置可变,⑥薄膜层密度高,强度和耐久性好。该蒸发源可用于金属材料和合金材料,以及用于抗离子镀。它可以镀有TiN,TiC等超硬膜,Al,Ag,Cu,Cr,Y等耐高温和低温腐蚀的膜,不锈钢,黄铜,镍铬等装饰保护膜和特殊的硬膜。电影如WC钻石。 ,化学工业,冶金,轻工,电子,采矿地质,国防等领域都有广泛的用途。 z *的当前杰出应用是氮化钛超硬涂层。 or弧蒸发源的工作机理是冷阴极自持电弧放电,其物理基础是场发射。电弧蒸发源的典型示意图如图10-24所示。电镀材料连接到阴极,真空室连接到阳极,真空室抽成更高的真空。当电极起动器接触时,在阴极和阳极之间形成稳定的电弧放电,并且阴极的表面被快速移动的阴极覆盖。斑点和阴极斑点的直径约为1mu,m〜2mu,m,发光斑点的直径约为10mu,m,移动速度为每秒数十米,电流密度为105A / cmsup2,〜107A / cmsup2,并将电极间电压降低到20V〜40V。高密度金属等离子体直接位于阴极热点的前面,其中电子迅速向阳极移动,离子“在涂层空间中相对静止”。正离子在阴极斑点前面的积累形成正空间电荷,并且在阴极/ cmmdash附近形成了105V的高强度电场,即106V / cm,克服了阴极中的势垒并产生了强电子发射以维持放电,而一些离子轰击阴极会导致阴极斑点继续在空间中局部快速蒸发,因此该阴极斑点成为微点蒸发源。这些微点蒸发源在磁场和屏蔽绝缘的作用下结合在阴极靶的前表面的范围内,并且不规则地移动,从而形成大面积均匀的蒸发源。电弧点的大小由电流调节来控制,电弧点的移动由磁场,屏蔽层,阴极材料,表面形状等决定。以多个电弧蒸发源为核心的离子镀设备称为多-电弧离子镀,或电弧镀,或电弧镀。原理图如图10-25所示。它具有以下优点:优异的胶卷性能。完全离子化的金属等离子轰击并加热工件,轰击,清洗并沉积涂层,这些涂层可用于一种电弧和三种用途。薄膜层牢固粘合,结构致密。 ②离子镀工艺范围广。离子镀和反应镀可在较低温度(200°C)或较高真空下进行。 ③涂装空间大。固体蒸发源布置灵活,无需添加加热器即可轻松夹紧和更换工件。 ④设备简单,工作周期短,生产效率高,适合工业化批量生产。