Deposito dell'arco e multi catodici - dispositivo a induzione di vuoto dell'arco

Che cosa è arco catodico Depositon?

Il deposito catodico o l'arco-PVD dell'arco è una tecnica fisica di applicazione a spruzzo in cui un arco elettrico è usato per vaporizzare il materiale da un obiettivo del catodo. Il materiale vaporizzato poi condensa su un substrato, formante un film sottile. La tecnica può essere usata per depositare i film metallici, ceramici e compositi.

Processo catodico del depositon dell'arco:

Arco evaporazione processo comincia con colpendo di a corrente forte, basso tensione arco su superficie di catodo (conosciuto come l'obiettivo) che provoca un piccolo (solitamente alcuni micrometri largamente), area d'emissione altamente energetica conosciuta come un punto di catodo. La temperatura localizzata nel posto del catodo è estremamente alta (intorno 15000 °C), che provoca un getto di alta velocità (10 km/s) di materiale vaporizzato del catodo, lasciante un cratere dietro sulla superficie del catodo. Il punto di catodo è soltanto attivo per un breve periodo di tempo, quindi auto-si estingue e ri-dà fuoco in una nuova area vicino al cratere precedente. Questo comportamento causa il moto evidente dell'arco.

Poichè l'arco è basicamente un conduttore che di trasporto corrente può essere influenzato dall'applicazione di un campo elettromagnetico, che in pratica è usato rapidamente per muovere l'arco sopra l'intera superficie dell'obiettivo, di modo che la superficie totale è erosa col passare del tempo.

L'arco ha estremamente Se un gas reattivo è introdotto durante il processo di evaporazione, la dissociazione, la ionizzazione e l'eccitazione possono accadere durante l'interazione con il cambiamento continuo dello ione e un film composto sarà depositato.

Uno lato negativo del processo di evaporazione dell'arco è che se i soggiorni del punto di catodo ad un punto evaporativo per troppo tempo possono espellere un gran numero di macro-particelle o di goccioline. Queste goccioline sono nocive alla prestazione del rivestimento poichè male sono aderite e possono estendere attraverso il rivestimento. Peggiore ancora se il materiale di obiettivo del catodo ha un punto con una bassa temperatura di fusione quale alluminio il punto di catodo può evaporare attraverso l'obiettivo con conseguente materiale di piatto della protezione dell'obiettivo che è evaporata o acqua di raffreddamento che entra nella camera. Di conseguenza, i campi magnetici come citati precedentemente sono usati per controllare il moto dell'arco. Se i catodi cilindrici sono utilizzati i catodi possono anche essere girati durante il deposito. Non permettendo che il punto di catodo rimanga negli obiettivi di alluminio troppo lunghi di una posizione può essere usato ed il numero delle goccioline è ridotto. Alcune società inoltre usano gli archi filtrati che usano i campi magnetici per separare le goccioline dal cambiamento continuo del rivestimento.

Applicazione catodica di deposito dell'arco:

Il deposito catodico dell'arco attivamente è usato per sintetizzare il film estremamente duro per proteggere la superficie degli utensili per il taglio e per prolungare significativamente la loro vita. Un'ampia varietà di duro film sottile, di rivestimenti Superhard e di rivestimenti del nanocomposite può essere sintetizzata da questa tecnologia compreso latta, TiAlN, CrN, lo ZRN, AlCrTiN e TiAlSiN.

Ciò inoltre è usata abbastanza estesamente specialmente affinchè il deposito dello ione del carbonio crei i film tipo diamante del carbonio. Poiché gli ioni sono fatti saltare dalla superficie balistico, è comune per non solo i singoli atomi, ma i più grandi mazzi degli atomi da espellere. Quindi, questo genere di sistema richiede un filtro di rimuovere i mazzi di atomo dal fascio prima del deposito. Il film di DLC dall'filtrare-arco contiene la percentuale estremamente alta del diamante^dello PS³ che è conosciuto come carbonio amorfo tetraedrico, o dei tum-c.

L'arco catodico filtrato può essere usato come fonte dello ione/plasma del metallo per impiantazione ionica di immersione del plasma e di impiantazione ionica ed il deposito (PIII&D).

I catodi catodici rotondi dell'arco ed il catodo cilindrico dell'arco sono ampiamente usati per vari rivestimenti decorativi di PVD. 

La progettazione del multi dell'arco dispositivo a induzione di vuoto:

Il tipo fonte catodica di Sablev dell'arco, che è il più ampiamente usato nell'ovest, consiste di un obiettivo conduttivo elettrico di breve forma cilindrica al catodo con un'estremità aperta. Questo obiettivo ha un funzionamento circondato anello digalleggiamento del metallo come anello di relegazione dell'arco (schermo di Strel'nitskij). L'anodo per il sistema può essere la parete della camera di vuoto o un anodo discreto. I punti dell'arco sono generati dall'innesco meccanico (o dalla candela) che colpisce sull'estremità aperta dell'obiettivo che fa temporaneamente un cortocircuito fra il catodo e l'anodo. Dopo i punti dell'arco che sono generato possono essere diretti a caso tramite il campo magnetico o il movimento in assenza di campo magnetico.

Il fascio del plasma dalla fonte catodica dell'arco contiene alcuni più grandi mazzi degli atomi o delle molecole (cosiddette macro-particelle), che la impediscono essere utili per alcune applicazioni senza certo genere di filtraggio. Ci sono molte progettazioni per i filtri dalla macro-particella e la progettazione studiata è basata sul lavoro da I.I. Aksenov et al. negli anni 70. Consiste di un'inclinazione di condotta del quarto-toro a 90 gradi dalla fonte dell'arco ed il plasma è guidato dalla condotta dal principio di ottica del plasma.

Ci sono inoltre altre progettazioni interessanti quale una progettazione che incorpora un accessorio diritto del filtro dalla condotta con il catodo di forma di tronco di cono come riferito da D.A. Karpov negli anni 90. Questa progettazione è diventato abbastanza popolare fra gli entrambi dispositivi a induzione e ricercatori sottili del duro film in Russia ed i paesi di ex URSS finora. La fonte catodica dell'arco può essere trasformata la forma tubolare lunga (esteso-arco) o la forma rettangolare lunga ma entrambe le progettazioni sono meno popolari.

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