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Deposición del arco y multi catódicos - máquina de pintar del vacío del arco

August 10, 2018

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¿Cuál es arco catódico Depositon?

 

La deposición catódica o el arco-PVD del arco es una técnica física de la deposición de vapor en la cual un arco voltaico se utiliza para vaporizar el material de una blanco del cátodo. El material vaporizado entonces condensa en un substrato, formando una película fina. La técnica se puede utilizar para depositar las películas metálicas, de cerámica, y compuestas.

 

 

Proceso catódico del depositon del arco:

 

Arco evaporación proceso comienza con pegando de gran intensidad, bajo tensión arco en superficie de cátodo (conocido como la blanco) que da lugar a pequeño (generalmente algunos micrómetros de par en par), área de emisión altamente enérgica conocida como punto de cátodo. La temperatura localizada en el punto de cátodo es extremadamente alta (alrededor 15000 el °C), que da lugar a un jet de la alta velocidad (10 km/s) del material vaporizado del cátodo, dejando un cráter detrás en la superficie del cátodo. El punto de cátodo es solamente activo por un corto período de tiempo, después uno mismo-extingue y re-enciende en una nueva área cerca del cráter anterior. Este comportamiento causa el movimiento evidente del arco.

 

Pues el arco es básicamente un conductor que lleva actual que puede ser influenciado por el uso de un campo electromagnético, que se utiliza en la práctica para mover rápidamente el arco sobre la superficie entera de la blanco, para erosionar la superficie total en un cierto plazo.

 

El arco tiene extremadamente Si un gas reactivo se introduce durante el proceso de la evaporación, la disociación, la ionización y la excitación pueden ocurrir durante la interacción con el flujo del ion y una película compuesta será depositada.

 

Una desventaja del proceso de la evaporación del arco es que si las estancias del punto de cátodo en un punto evaporativo él pueden expulsar durante demasiado tiempo una gran cantidad de macro-partículas o de gotitas. Estas gotitas son perjudiciales al funcionamiento de la capa pues se adhieren y pueden mal extender a través de la capa. Peor todavía si el material de blanco del cátodo tiene un punto de temperatura de fusión baja tal como aluminio el punto de cátodo puede evaporarse a través de la blanco dando por resultado el material de placa de forro de la blanco que es evaporado o el agua de enfriamiento que incorpora la cámara. Por lo tanto, los campos magnéticos según lo mencionado previamente se utilizan para controlar el movimiento del arco. Si se utilizan los cátodos cilíndricos los cátodos se pueden también girar durante la deposición. No permitiendo que el punto de cátodo permanezca en blancos de aluminio demasiado largas de una posición puede ser utilizado y el número de gotitas se reduce. Algunas compañías también utilizan los arcos filtrados que utilizan campos magnéticos para separar las gotitas del flujo de la capa.

 

 

Uso catódico de la deposición del arco:

 

La deposición catódica del arco se utiliza activamente para sintetizar la película extremadamente dura para proteger la superficie de las herramientas de corte y para ampliar su vida perceptiblemente. Una amplia variedad de duro-película fina, de capas Superhard y de capas del nanocomposite se pueden sintetizar por esta tecnología incluyendo la lata, TiAlN, CrN, el ZRN, AlCrTiN y TiAlSiN.

 

Esto también se utiliza muy extensivamente particularmente para que la deposición del ion del carbono cree las películas de carbono tipo diamante. Porque los iones se arruinan de la superficie balístico, es común para no sólo los solos átomos, pero racimos más grandes de átomos que se expulsarán. Así, esta clase de sistema requiere un filtro quitar cúmulos de atomas del haz antes de la deposición. La película de DLC del filtrar-arco contiene el porcentaje extremadamente alto del diamantedel SP3 que se conoce como carbono amorfo tetraédrico, o de TA-c.

 

El arco catódico filtrado se puede utilizar como fuente del ion/del plasma del metal para la implantación de ion de la implantación de ion y de la inmersión del plasma y la deposición (PIII&D).

 

Los cátodos catódicos redondos del arco y el cátodo cilíndrico del arco son ampliamente utilizados para las diversas capas decorativas de PVD. 

 

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El diseño del arco de la máquina de pintar multi del vacío:

 

El tipo fuente catódica de Sablev del arco, que es el más ampliamente utilizado del oeste, consiste en una blanco conductora eléctrica de la forma cilíndrica corta en el cátodo con un extremo abierto. Esta blanco tiene un funcionamiento rodeado anillo eléctrico-flotante del metal como anillo del confinamiento del arco (escudo de Strel'nitskij). El ánodo para el sistema puede ser la pared de la cámara de vacío o un ánodo discreto. Los puntos del arco son generados por el disparador mecánico (o el encendedor) que pega en el extremo abierto de la blanco que hace temporalmente un cortocircuito entre el cátodo y el ánodo. Después de los puntos del arco que son generado pueden ser dirigidos por el campo magnético o el movimiento aleatoriamente en ausencia de campo magnético.

 
 

Filtro del macroparticle del conducto del Cuarto-toro de Aksenov usando principios ópticos del plasma que fue desarrollado por A.I. Morozov

 

El haz del plasma de la fuente catódica del arco contiene algunos racimos más grandes de átomos o de moléculas (supuestas macro-partículas), que evitan que sea útil para algunos usos sin una cierta clase de filtración. Hay muchos diseños para los filtros de la macro-partícula y el diseño estudiado es basado en el trabajo por I.I. Aksenov y otros en los años 70. Consiste en una encorvadura de conducto del cuarto-toro en 90 grados de la fuente del arco y el plasma es dirigida del conducto por el principio de la óptica del plasma.

Hay también otros diseños interesantes tales como un diseño que incorpore un accesorio recto del filtro del conducto con el cátodo de la forma de cono truncado según lo divulgado por D.A. Karpov en los años 90. Este diseño llegó a ser muy popular entre las ambas las máquinas de pintar e investigadores finos de la duro-película en los países de Rusia y de URSS anterior hasta ahora. La fuente catódica del arco se puede hacer en la forma tubular larga (extendido-arco) o la forma rectangular larga pero ambos diseños son menos populares.

 

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