Kompozit Erdagi Ichki Ion Plitalar Texnologiyasi

Kompozit yuzaga yassi ion qoplama texnologiyasi

Yengil vaznli, yuqori darajada o'ziga xos kuchga ega bo'lgan kompozit strukturaning funktsional integratsiyalashgan qismlari yuqori modulga, yaxshi korroziyaga chidamliligi, charchoq qarshiligining ishlashi yaxshi, kuchli dizayni va bir noyob afzalliklarga ega bo'lib, tobora ko'proq ahamiyat kasb etadi. aviatsiya, aerokosmik va boshqa mudofaa, ma'lum funktsiyaga erishish, kompozitsion materiallar yuzasi bilan shug'ullanish kerak, bu keng tarqalgan bo'lib qo'llaniladi, sirtni metalllashishni qayta ishlash vositasidir. Kompozit materiallarning sirtini, jumladan, kimyoviy qoplama, elektrokaplama, termal purkash, vakuumli qoplamalarni va hokazolarni metalllashtiradigan ko'plab usullar mavjud. Vakuum qoplamasi bug'lanishga qarshi qoplama, magnetronli chayqalish, arch yoni qoplamasi va boshqalarga bo'linadi.

Strukturaviy va funktsional integral kompozit materiallar komponentlarining hajmi katta bo'lishi va kavisli yuzaning murakkab bo'lishi sababli, bu kompozit materiallarni vakuumli qoplama usuli bilan sirt metallizatsiyasini amalga oshirish uchun ikkita muhim muammoga olib keladi. Ark yassi texnologiyasi yaxshi tanlovdir. Uning afzalliklari orasida cho'kindi zarrachalarining yuqori energiyali masofa, yaxshi difraksiya oralig'i, yuqori metall kino majburiy kuch va tez tortish tezligi va boshqalar kiradi.

1. Dvigatel qoplamasi texnologiyasini qisqa ta'riflash

Arc Ion Plating (ATS) - vakuumli qoplamada qo'llaniladigan texnologiya, vakuum va vakuum kamerasida, anodli ariq tushirilishi, maqsadli materialning ariq deşarjining bug'lanishidan foydalanish va sirt qoplama jarayoniga joylashtiriladigan katot materiallarida Arc. 20-asrda, ayniqsa 1970-yillarning oxirlarida, arzon ionli qoplama texnologiyasi rivojlangan bo'lib, sobiq Sovet Ittifoqidagi olimlar va sanoat korxonalari uchun Amerika Qo'shma Shtatlari o'zining keng tadqiqotlarini olib borgan va 1980-yillarda yoy bo'yash texnologiyasini amalga oshirgan sintetik plyonka sohasida, dekorativ kino sanallaştırma sohasida, hozirgi kunda bu ikki sohada dastur sezilarli miqyosda. Oxirgi 20 yil ichida arka ion qoplama texnologiyasi optik, elektr nozik filmlarda va boshqa ilovalarda rivojlana boshladi.

Chuqur dezinfektsiya katod maqsadli yuzasida tasodifiy ravishda harakatlanadigan dog'larni hosil qiladi. Yassi dog'larining hozirgi zichligi 1012A / m2 ga teng, energiya zichligi esa 1013W / m2 ga teng. Oliy energiya zichligi to'g'ridan-to'g'ri maqsadli materialni qattiq fazadan metallning bug 'plazmasiga aylanish nuqtasiga aylanishiga olib keladi.

(1) turli metallarni, ayniqsa, boshqa jismoniy bug'lanish (PVD) texnologiyalari bilan erishish qiyin bo'lgan odatiy metallar (volfram va tantal kabi) bilan qoplanishi mumkin;

(2) asosan neytral zarralar bo'lgan boshqa PVD texnologiyalarining cho'kindilaridan farqli o'laroq, katotli yassi dog'lari ko'p miqdordagi zaryadlangan (bir yoki bir nechta zaryadli) zarrachalarni ishlab chiqarishi mumkin va ionlar tezlashtirilishi, cheklanishi va ma'lum bir yo'nalishda harakat qilishi mumkin, va ular qismlarga yuzasiga joylashtiriladi.

(3) yupqa kino qatlamlari jarayonida, bombardimon ta'sirini yuzaga keltiradigan, cho'kindi parchani diffuziya qilish qobiliyatini va yadrolanish zichligini oshiradigan va nozik kino qatlamini bo'shatib yuboradigan katotli yassi joylari 20 dan 200 gacha bo'lgan dastlabki energiya ionlari zarrachalar, ustunli kristalli va filmlarning ichki stressini qisman bartaraf etishda, sababi, yupqa kino qatlamlash effekti kabi membranali sirt faolligini oshirdi;

(4) Katod arc punkti zararli zarralarni plazma hosil qilish uchun ishlab chiqarganda, u ham ko'p miqdorda tomchi va parchalar hosil qiladi, boshqa PVD texnologiyalari bir nechta katta zarralar hosil qiladi.

Shu bois, arka ion qoplama texnologiyasi ixcham kino va yuqori majburiy quvvatning afzalliklariga ega. Bundan tashqari, murakkab sirt ustida nozik kino qatlamini amalga oshirishi mumkin. Arka ionli qoplama texnologiyasining eng katta kamchiliklari, filmning sirtiga katta tomchilar ham tushishi va filmning qo'pol yuzasi va kinolarning ishlashiga ta'sir etishi hisoblanadi. Biroq, magnit filtri texnologiyasining doimiy rivojlanishi bilan membrana sirtini cho'ktirishning oldini olish uchun yaxshi usul bo'lib, nozik kino sirt sifati yoysimon ion qoplama texnologiyasi boshqa PVD texnologiyasiga yaqinroq, elektr kamon optik, elektr va boshqa sohalarda filmga qo'llaniladigan ion qoplama texnologiyasi.

2. Kompozit yuzada vakuumli qoplashning ikkita muammolari

Metall yoki yarimo'tkazgich materiallari bilan solishtiradigan bo'lsak, integral struktura va funktsiyaga ega kompozit materiallar yuqori haroratga bardosh bera olmaydi va ayrim funktsional qismlar yuqori aniqlikdagi profilni talab qiladi. Shu sababli, kompozit materiallarning vakuumli qoplamasida yuqori haroratga yo'l qo'yilmaydi, chunki materialning shikastlanishiga va profilning aniqligini pasaytirishga yo'l qo'yilmaydi. Shu bilan birga, qattiq va zich metall qatlamlarni olish uchun yuqori cho'kma harorati juda qulay. Yuqori sifatli filmlarni olish nuqtai nazaridan yuqori harorat talab qilinadi. Ushbu ziddiyatni bartaraf etishning aniq usuli, kino qatlamidan oldin kompozit yuzasida in-situ aktivizatsiya jarayonini o'tkazish uchun ion manbaini tozalash va boshqa texnik vositalarni qo'llashdan iborat bo'lib, metall bilan ulanish kuchini oshirish uchun sirt faolligini oshirish film va substrat.

Katta hajmli buyumlar uchun kompozit materiallar, vakuumli qoplama materiallarini tashqariga chiqarish jarayonida asosiy muammo bo'lib, yuqori materialning yuqori bosim tezligi metall kinolarning oksidlanishiga o'xshash qator muammolarga olib kelishi mumkin, bu ularning aniq sifati va elektr xususiyatlariga ta'sir qilishi mumkin. metall kino, shuning uchun kompozit materiallar bilan shug'ullanish uchun oldingi va boshqa texnik vositalar kerak.

3. Kompozit yuzaga yassi qoplamining qo'llanilishi misollar

Arka ion qoplama texnologiyasi Al-filmni katta kompozit materiallar yuzasiga joylashtirish uchun muvaffaqiyatli ishlatildi. Natijada paydo bo'lgan kino bir xil rang va porloq, bir xil qalinligi, blok alyuminiyga yaqin elektr o'tkazuvchanligi va taglik bilan mustahkam rishtalarga ega.

Al-plyonkasini yoysimon qoplama texnologiyasidan foydalangan holda kompozitsion materiallar yuzasiga joylashtirish uchun sinov usuli quyidagicha:

(1) kompozit materialning sirtini tozalash, 3-5 marta etanolga quyiladigan changsiz mato bilan artib, tabiiy ravishda quriting;

(2) kompozitsion qismlar ulangan va vakuum xonasining qoplama qismiga o'rnatiladi;

(3) fonning vakuumini 5 x 10-3pa dan yaxshiroq qilish;

(4) kompozit materialning sirtini ion manbai bilan tozalash;

(5) ariq ion qoplama kino;

(6) vakuum kamerasi atmosferaga ochiladi va kompozit materiallar chiqariladi.

Quyma qoplamasining texnologik parametrlari quyidagicha:

(1) gaz bosimi 1.1 ~ 1.5 x 10-1pa;

(2) chiqish bosimining bosimi 45 ~ 50V;

(3) tushirish chastotasi oqimi 50 ~ 55A;

(4) kompozit yuza va boshq manbai o'rtasidagi masofa 0,3-1 m.

Ichki qoplamadan keyin kompozit yuzaga Al-qoplamasining tashqi ko'rinishi 1-rasmda keltirilgan. 1-rasmdan ko'rinib turibdiki, "Al" membranasi deyarli yo'q tomchi bilan bir xil va ixchamdir va filmning sirt topografiyasi Kompozit matritsaning sirt morfologiyasini xaritalash. Al kinoining sirt morfologiyasi Wyko NT9300 optik profiler yordamida shakllangan. 2-rasmda ko'rsatilgandek, filmning yuzasi tekislik va qalinligida bir xil edi. uning sirt po'latligi Ra 0.145 mm dir.

Al-plyonkasini kompozit materiallar yuzasida qalinligi qadammetr yordamida sinovdan o'tkazildi. Namunalar qismning turli qismlarida joylashtirilgan slaydlardan olingan. Sinov natijalari 1-jadvalda ko'rsatilgan.

Film va substrat o'rtasida majburiy kuchning kuchi filmning sifatini baholash uchun muhim ko'rsatkichdir. Jihozni kuchaytirish usulini, chok usulini, chizish uslubini, ishqalanish usulini, ultratovush usulini va santrifüj kuch usulini o'z ichiga olgan ko'plab usullar mavjud. Kompozit materiallar yuzasida qoplangan "Al" filmi odatda yumshoq plyonka ekanligi va ushbu filmning amaliy qo'llanilishida qo'llaniladigan quvvat asosan kesish kuchiga ega ekanligini hisobga olib, biz "Al" kinematografiyasi bilan " kompozit materiallar bazasi. [4] yupqa qatlam yuzasida va 3 mm dan kam bo'lmagan chekka joylarida qotishqoqlikka bardoshli yopishqoq lenta uchun 7 n / sm, aniq va yagona bo'lib, qo'lni ushlab turuvchi tarmoqli bir uchi va yopishqoq lenta va plyonka yuzasi 90 daraja bo'lib, asta-sekin (taxminan 5 mm / s) plyonka membrana sirtidan uzilib, plyonka yoki shikastlanmagan holda tomosha qilinadi. Film to'kilmasdan buzilmasa, kino kompozit material bilan yaxshi kombinatsiyalanganligi va foydalanish talablariga javob berishi kerak. Film tushib qolganda, majburiy kuch talablarga javob bermaydi. Yapışkanlık sinovi, kompozit materiallar yuzasida turli vaziyatlarda keskinlik usuli bilan amalga oshirildi.

Kompozitlarning yuzasida har qanday ikki nuqtada sinov uchun multimetre ishlatilgan va natijalar butun o'tkazuvchan edi. To'rt nuqta prob usuli namunaning turli qismlari bilan kompozit qismlarda Al-kino-rezistivligi yuzasida sinovdan o'tkazish uchun ishlatiladi, natijalar 2-jadvalda va Al-blok materialining chidamliligi 2. 66 x 10-8 Ō m. bir xil tartib uchun .

4.sayt

Arra ionlarini qoplash texnologiyasi murakkab kompozit materiallar tarkibiy qismlarining yuqori sifatli, bir xil zichlikdagi, qattiq bog'langan va nazorat qilinadigan qalinlikdagi sirtni metallizatsiyalashni keng qo'llash istiqboliga ega. Biroq, bu texnologiya, shuningdek, katta uskunalar, yuqori narxlardagi va uzoq muddat kabi cheklovlarga ham ega.

IKS PVD sizga tegishli vakuumli PVD qoplama mashinasini moslashtirdi, hozir biz bilan bog'laning,

iks.pvd@foxmail.com