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真空離子鍍的分類有哪些?
發(fā)布時(shí)間:2014-11-18 瀏覽:  次

  離子鍍技術(shù)最早在1963年由D.M.Mattox提出,1972年,Bunshah &Juntz推出活性反應(yīng)蒸發(fā)離子鍍(AREIP),沉積TiN,TiC等超硬膜,1972年Moley&Smith發(fā)展完善了空心熱陰極離子鍍,l973年又發(fā)展出射頻離子鍍(RFIP)。

  20世紀(jì)80年代,又發(fā)展出磁控濺射離子鍍(MSIP)和多弧離子鍍(MAIP)。

  (一) 離子鍍

  離子鍍的基本特點(diǎn)是采用某種方法(如電子束蒸發(fā)磁控濺射,或多弧蒸發(fā)離化等)使中性粒子電離成離子和電子,在基體上必須施加負(fù)偏壓,從而使離子對(duì)基體產(chǎn)生轟擊,適當(dāng)降低負(fù)偏壓后,使離子進(jìn)而沉積于基體成膜。

  離子鍍的優(yōu)點(diǎn)如下:①膜層和基體結(jié)合力強(qiáng)。②膜層均勻,致密。③在負(fù)偏壓作用下繞鍍性好。④無污染。⑤多種基體材料均適合于離子鍍。

  (二)反應(yīng)性離子鍍

  如果采用電子束蒸發(fā)源蒸發(fā),在坩堝上方加20V~100V的正偏壓。在真空室中導(dǎo)人反應(yīng)性氣體。如N2、O2、C2H2、CH4等代替Ar,或混入Ar,電子束中的高能電子(幾千至幾萬電子伏特),不僅使鍍料熔化蒸發(fā),而且能在熔化的鍍料表面激勵(lì)出二次電子,這些二次電子在上方正偏壓作用下加速,與鍍料蒸發(fā)中性粒子發(fā)生碰撞而電離成離子,在工件表面發(fā)生離化反應(yīng),從而獲得氧化物(如Te02:Si02、Al2O3、ZnO、Sn02、Cr2O3、ZrO2、InO2等)。其特點(diǎn)是沉積率高,工藝溫度低。

  (三)多弧離子鍍

  多弧離子鍍又稱作電弧離子鍍,由于在陰極上有多個(gè)弧斑持續(xù)呈現(xiàn),故稱作“多弧”。

  多弧離子鍍的主要特點(diǎn)如下:

  (1)陰極電弧蒸發(fā)離化源可從固體陰極直接產(chǎn)生等離子體,而不產(chǎn)生熔池,所以可以任意方位布置,也可采用多個(gè)蒸發(fā)離化源。

  (2)鍍料的離化率高,一般達(dá)60%~90%,顯著提高與基體的結(jié)合力改善膜層的性能。

  (3)沉積速率高,改善鍍膜的效率。

  (4)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,弧電源工作在低電壓大電流工況,工作較為安全。

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