Исследование по адгезии алмазоподобных углеродных (DLC) пленок, депонированных методом импульсного ионного покрытия - принцип и метод эксперимента

Алмазоподобные углеродные пленки (пленки DLC), как новое поколение оптических тонкопленочных материалов, обладают отличными оптическими, механическими, электрическими, тепловыми и акустическими свойствами. Благодаря преимуществам прозрачной инфракрасной области, высокой твердости, высокой теплопроводности, стойкости к истиранию, стабильным химическим свойствам, стойкости к тепловому удару и т. Д. Он имеет хорошие перспективы применения.

Пленка DLC осаждается путем импульсного дугового ионного плавления, что является методом физического осаждения из паровой фазы. Метод нанесения покрытия прост. Не нужно добавлять отрицательное смещение к подложке и заполнять любой газ в вакуумной камере во время процесса нанесения покрытия. Процесс нанесения покрытия имеет хорошую повторяемость и подходит для крупносерийного промышленного производства. Слой DLC, покрытый этим методом, обладает высокой чистотой, хорошей оптической прозрачностью; стабильные химические свойства и хорошая износостойкость. Его можно использовать как превосходную инфракрасную пленку и защитную пленку.

Алмазоподобные углеродные пленки покрывали вакуумным покрытием, импортированным из-за границы. Устройство содержит три источника ионов: источник ионов газа, используемый для очистки и нагрева поверхности подложки; непрерывный катодный многодуговой источник ионов с магнитной фильтрацией, с металлическим Ti-катодом для покрытия промежуточного переходного слоя; третий ионный источник - источник импульсного дугового иона с графитовым катодом и дуговым полюсом. Он используется для нанесения на алмаз, как углеродная пленка.

Принцип и метод эксперимента

Ионный источник импульсной дуги состоит из катода, анода и дугового электрода. Катод изготовлен из испаренного материала, а ионный источник имеет специально сделанный анод. Вакуумный дуговой разряд, создаваемый катодом источника ионов, заставляет катодный материал испаряться и ионизоваться, образуя плазму, с одной стороны, образует покрытие на подложке, а с другой стороны, поддерживает разряд дуги. Механизм электронной эмиссии дугового разряда холодного катода в основном представляет собой полевую электронную эмиссию, и полевая эмиссия должна установить сильное электрическое поле на поверхности катода. Поэтому только разность потенциалов между катодом и анодом источника ионов недостаточна, поэтому необходимо ударить по дуге. В устройстве используется дугогасительный электрод, который генерирует небольшой разряд тока и предварительную ионизацию между дугогасящими электродами, а затем применяет не очень высокое напряжение между двумя основными электродами катода и анода (обычно между 40 и 400 В). Газ и испарение разрушаются, образуя дугу.

Во время рабочего процесса вакуумная камера вакуумируется до 2x10 ^-3 Па, и конденсаторы C ₁ и C ₂ заряжаются, давая SCR звуковой сигнал. Между дугогасящими электродами образуется небольшой разряд тока. Между анодом и катодом имеется проводящий слой. Конденсатор C ₁ разряжается между катодом и анодом. С выпуском накопителя энергии конденсатора C ₁ , когда энергия, подаваемая конденсатором, недостаточна для поддержания разряда, разряд прекращается.