شائعمعدات الطلاء الفراغي للطلاء بالأيونات المتعددة-القوس الكهربائييستخدم إما القصف القوسي أو تنظيف أيون الأرجون. ما هي الاختلافات المحددة بين الاثنين؟
الأول هو تنظيف الأيونات المعدنية، والآخر هو تنظيف الأيونات الغازية؛ مستويات الطاقة مختلفة، والمبادئ مختلفة أيضًا. اليوم، سوف يقدم لك Puyuan Vacuum مقدمة مفصلة:
يستخدم الطلاء الأيوني متعدد الأقواس طريقة تفريغ القوس الكهربائي لتبخير المعدن مباشرة على هدف الكاثود الصلب. تتكون المادة المتبخرة من أيونات من مادة الكاثود المنبعثة أثناء تفريغ قوس الكاثود. لا يتطلب هذا الجهاز بركة منصهرة؛ يتم توصيل الهدف المراد تبخيره بالكاثود، وتعمل الحجرة المفرغة كالأنود. عندما يتصل قطب الزناد فجأة وبشكل فوري بهدف الكاثود، يتم إحداث قوس، مما يولد بقعة قوس كاثود مضيئة بشكل ساطع على سطح الكاثود. قطر البقعة أقل من 100 ميكرومتر، وكثافة التيار داخل البقعة يمكن أن تصل إلى 10³~10⁷ أمبير/سم². ثم تتبخر المادة الموجودة في هذه المنطقة وتتأين على الفور. تتحرك بقعة قوس الكاثود بشكل عشوائي على سطح الكاثود بسرعة عشرات الأمتار في الثانية. يتم استخدام مجال مغناطيسي خارجي للتحكم في مسار وسرعة البقعة. للحفاظ على قوس الفراغ، مطلوب بشكل عام جهد يتراوح من -20 إلى -40 فولت.
يعتمد مبدأ الطلاء الأيوني متعدد الأقواس على نظرية تفريغ القوس الفراغي للكاثود البارد، والتي تفترض أن نقل الشحنة أثناء عملية التفريغ يتم تحقيقه من خلال الوجود المتزامن والقيود المتبادلة لآليتين: انبعاث إلكترون المجال والتيار الأيوني الموجب. أثناء عملية التفريغ، تتبخر كمية كبيرة من مادة الكاثود. تخلق الأيونات الموجبة الناتجة عن جزيئات البخار مجالًا كهربائيًا قويًا للغاية على مسافة قصيرة بالقرب من سطح الكاثود. وتحت تأثير هذا المجال الكهربائي القوي، تنبعث الإلكترونات في الفراغ على شكل إلكترونات مجال. يمكن أن تمثل الأيونات الموجبة حوالي 10% من إجمالي تيار القوس. تنجذب الأيونات المعدنية إلى سطح الكاثود وتشكل طبقة شحنة فضائية، والتي بدورها تولد مجالًا كهربائيًا قويًا، مما يتسبب في بدء نقاط على سطح الكاثود ذات وظيفة عمل منخفضة (حدود الحبيبات أو الشقوق) في انبعاث الإلكترونات. النقاط الفردية ذات كثافة انبعاث الإلكترون العالية لها كثافة تيار عالية. يؤدي تسخين الجول إلى رفع درجة الحرارة، مما يؤدي إلى توليد إلكترونات حرارية، مما يؤدي إلى زيادة انبعاث الإلكترون. يؤدي تأثير ردود الفعل الإيجابية هذا إلى تركيز التيار الموضعي.
يؤدي تسخين الجول الناتج عن تركيز التيار الموضعي هذا إلى تكوين بلازما متفجرة موضعية على سطح مادة الكاثود، مما يؤدي إلى انبعاث الإلكترونات والأيونات وترك علامات التفريغ. يتم أيضًا إطلاق جزيئات مادة الكاثود المنصهرة. تنجذب بعض الأيونات المنبعثة مرة أخرى إلى سطح الكاثود، لتشكل طبقة شحنة فضائية، مما يولد مجالًا كهربائيًا قويًا، والذي بدوره يتسبب في ظهور نقاط جديدة ذات وظيفة عمل منخفضة لبدء انبعاث الإلكترونات.
تتميز تكنولوجيا معدات الطلاء الفراغي بالطلاء الأيوني المتعدد القوس بالخصائص التالية:
المزايا: يمكن تركيبه بشكل تعسفي لضمان سمك الفيلم الموحد. يعمل المجال المغناطيسي الخارجي على تحسين تفريغ القوس. يكسر القوس. يزيد من سرعة الدوران. ينقي جزيئات الفيلم. ويسرع الجسيمات المشحونة. إن معدل التأين العالي للمعادن مفيد لتوحيد الفيلم والتصاقه، مما يجعله العملية المثالية للطلاء الأيوني. يخدم القوس الواحد أغراضًا متعددة: فهو بمثابة مصدر تبخر، ومصدر تنقية قبل القصف-، ومصدر تأين.
العيوب: عند الطاقة العالية، تتولد بسهولة جزيئات معدنية كبيرة، مما يؤثر على جودة الطلاء؛ ويحدث عدم استقرار تفريغ القوس في بعض المواد المستهدفة.
تتضمن طرق تقليل توليد القطرات ما يلي: تقليل كثافة طاقة التفريغ، وزيادة سرعة بقعة القوس، وتعزيز إجراءات تبريد الكاثود، واستخدام الترشيح المغناطيسي.
