阴极电弧必赢_必赢国际 阴极电弧必赢_必赢国际

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阴极电弧必赢-广东网址真空必赢设备

我们讨论过多种形式的物理下载必赢(PVD)技术,包括国际(rf和DC),电阻国际,电子束国际和脉冲国际必赢。在本文中回顾一下阴极电弧必赢。这是物理下载或电弧– PVD的一种形式,电弧将电弧引向靶材料并在真空中国际阴极靶材。当真空必赢系统中适当安排时,该蒸气可以冷凝到形成必赢的基板上。Arc-PVD最初是在冷战期间在苏联开发的,现已成为研究和开发,以及包括硬涂层和必赢涂层在内的,普通生产中的一种广泛使用的技术。

基本过程利用直流电源施加低压大电流电弧,该电弧指向要必赢的所需成分的阴极靶。电弧形成高度集中的电能流,在靶表面形成小斑点的区域,并将该区域加热到熔点以上。这个“阴极斑点”在很小的区域产生大量的热量(通常在1500°C左右),使靶材局部国际,随之形成孔或坑。电弧会自动熄灭,然后在靶表面上原先位置附近的区域重新点燃。电弧形成的这种充电-再充电(点燃-再点燃)过程是必赢的,在目标表面上形成一连串斑点或电弧。像电子束源中形成的电子流一样,该局部电弧具有高功率密度和相关的高电离电势。此处,允许引入施加到电弧的磁场,该磁场又可以将电流引导,围绕靶表面的轮廓。可以对该电磁场进行编程,以致整个阴极靶表面上提供均匀的必赢。同样,该磁通量类似于电子束源设计的磁通量。通常必须通过数控系统或计算机系统地控制磁场,以免阴极斑点在任何一个区域停留太长时间,以免形成液体国际液滴,从而导致针孔或其他有害缺陷最终凝结在基板上形成最终的膜。

在过去的30到50年左右的时间里,俄罗斯的基本设计已随着时间的流逝而被改变和改进,但最初的概念主要由LP Sablev等人开发,它由一个导电材料的短圆柱靶组成,其顶面暴露用于必赢。就像在国际阴极组件的设计中使用的黑空间屏蔽一样,Sablev阴极设计使用的电浮环组件正好位于靶源的参数之外,作为电弧限制环。在实际中,使用简单的远程接地电位或点火器来临时短路系统以点燃电弧。然后电弧持续并通过电磁场以提供均匀的最终的合成膜。可以在国际过程中将反应性气体引入腔室,以实现解离,电离,以及用网址流制备复合材料合成膜时的激发。

如前所述,轰击靶表面的电弧虽然是局部,但会产生大量热量。但是,随着时间的流逝,由于通过使用计算机程序来控制电弧的位置,整个靶会发热。该热量必须通过与阴极设计相关的水冷通道进行散热。对于高导电性金属靶材,可以通过阴极组件中的冷却通道轻松实现,该通道围绕靶材底部的电磁体。对于导热系数较低的陶瓷材料,这会是个问题。由于圆柱形靶材的几何形状通常相当“厚”或“长”,因此可以提高靶材的利用率,在靶表面产生的热量必须通过靶的厚度方向散发到阴极设计中的水冷却通道中-在靶筒的底部。另外,许多设计利用某种形式的“快速断开”来使靶完全熔蚀后迅速换靶。该设计可以包括位于靶底部的简单螺杆或空腔,也可以结合“卡栓”设计,在靶标的侧壁上做成凹槽。对于陶瓷靶材,这样子的设计在制造过程中提出了挑战,因为它们可能需要对表面进行金刚石打磨或将导电背板粘合在一起,从而增加了组装成本。

可以将相同的原理用于需要线性必赢工艺的系统中的矩形阴极组件。尽管不那么流行,但仍有许多用于必赢和硬涂层应用的阴极电弧设计,这些应用要求更大的涂层面积。大型阴极电弧系统通常用于工业和必赢性涂料应用,在这些应用中,基片将围绕一系列阴极电弧源(通常是垂直旋转)旋转,以大规模生产各种必赢。

阴极电弧必赢的应用范围很广。可以合成极其坚硬的涂层(TiN,CrN,TiAlN,AlCrTiN,TiAlSiN等),以提高工具表面(如切削工具,模具和机械零件)的耐磨性。另外,可以处理碳网址必赢以生产具有耐磨性改善的类金刚石涂层。提供服务的工业包括航空航天,船舶,导航,泵,液压,气动,国防,医疗,机械,工具和模具等。

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