टीआईसीएन कोटिंग वैक्यूम आर्क आयन चढ़ाना पर आधारित है

टीआईसीएन कोटिंग के तैयार करने के तरीके

1 9 85 से, नॉटके के बाद पहली बार टीआईसीएन कोटिंग प्रौद्योगिकी पर शोध प्रकाशित किए गए थे, लोगों ने अपने उत्कृष्ट उच्च तापमान ऑक्सीकरण प्रतिरोध और अच्छा अनुप्रयोग प्रदर्शन के लिए बहुत रुचि व्यक्त की, और अब तक कई भौतिक vapordeposition प्रौद्योगिकी विकसित की थी वर्तमान में, टीआईसीएन कोटिंग की तैयारी के तीन तरीके हैं, जो मैग्नेट्रोन स्पटर आयन चढ़ाना विधि, रेड्रोफ्रेक्विविजन स्पटरिंग विधि और मल्टी-आर्क आयन चढ़ाना विधि है, जिसमें मैग्नेट्रोन स्पटर आयन चढ़ाना विधि और बहु-आर्क आयन चढ़ाना पद्धति सबसे व्यापक रूप से हैं इस्तेमाल किया और कम लागत

मैग्नेट्रोन स्पुतर आयन चढ़ाना

मैग्नेट्रोन स्पटरिंग तकनीक, 1 9 70 के दशक के शुरुआती दिनों में विकसित हुई थी, क्योंकि प्रौद्योगिकी और अनुसंधान को गहराई से विकसित किया गया था, यह व्यापक रूप से बिजली, ऑप्टिकल फिल्म और ऊर्जा, मैकेनिकल औद्योगिक आदि के औद्योगिकीकरण क्षेत्र में इस्तेमाल किया गया है और टीआईसीएन की सबसे व्यापक रूप से तैयार की गई एक फिल्म तरीकों कोटिंग प्रक्रिया में, ती आयनों को आरआई गैस का प्रयोग करके आर गैस का उपयोग करके उत्पन्न किया जाता है, जो कि टी गैस के लक्ष्य को बमाने के लिए तैयार हो जाते हैं, और इलेक्ट्रोस्टैटिक एक्सेलेरेशन द्वारा काम के टुकड़े के लिए उड़ जाते हैं और इस प्रकार जमाण फिल्म। इस पद्धति में उच्च जमा दर, एकरूपता फिल्म मोटाई है, और आयन चढ़ाना कोटिंग और सब्सट्रेट अंतरफलक के संयोजन की क्षमता में सुधार कर सकते हैं और फिल्म संगठन घने बना सकते हैं। साथ ही, कोटिंग प्रक्रिया में प्रदूषण की संभावनाएं और कम बयान दर इसकी मुख्य कमजोरी है। यह पाया गया है, जब कार्बन और नाइट्रोजन आंशिक दबाव बढ़ता है, बयान की दर धीमी हो जाएगी।

मल्टी आर्क आयन चढ़ाना

मल्टी आर्क आयन चढ़ाना एक बेहतर आयन चढ़ाना पद्धति का है, जिसे पहले सोवियत द्वारा विकसित किया गया था, 1 9 80 के दशक के आरंभ में, पहले मल्टी-आर्क द्वारा व्यावहारिक। मूल सिद्धांत कैथोड के रूप में धातु लक्ष्य स्रोत ले रहा है, एनोड खोल के बीच चाप द्वारा निर्वहन करता है और लक्ष्य वाष्पीकरण और आयनीकरण को बना देता है, अंतरिक्ष प्लाज्मा बनाता है, और फिर काम के टुकड़े पर कोटिंग जमा करता है। अन्य झिल्ली प्रौद्योगिकियों की तुलना में, लाभ यह है कि कैथोड प्लाज्मा को सीधे बनाता है, और कैथोड लक्ष्य को स्वैच्छिक रूप से व्यवस्थित किया जा सकता है, जो नमूना स्थिरता को सरल करता है। इसके अलावा, बहु-कर्क घटना कण ऊर्जा उच्च है, ionization दर 60% ~ 80% तक पहुंच सकता है, झिल्ली का घनत्व अधिक है, ताकत और स्थायित्व अच्छे हैं, फिल्म और मैट्रिक्स का इंटरफेस परमाणु प्रसार का उत्पादन करना आसान है और फिल्म आसंजन अच्छा है।

वैक्यूम चाप आयन चढ़ाना तकनीक फिल्टर के लिए प्लाज्मा विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का उपयोग करता है, जो बड़े कणों को प्रभावी ढंग से कम या समाप्त कर सकता है। परंपरागत चाप आयन चढ़ाना कोटिंग के मुकाबले, आर्क-प्रकार फ़िल्टर्ड चाप कोटिंग मैक्रो-कण, कोई दोष, सजातीय, घने संरचना नहीं है, और प्रकाशिकी, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक फिल्म की आवश्यकताओं को पूरा करने में सक्षम है। फ़िल्टर्ड आर्क स्रोत के कुछ नुकसान भी हैं, जो कि बीम का व्यास छोटा है, आमतौर पर 200nm से कम है, और मल्टी आर्क स्रोत सरणी बनाने में मुश्किल है, जिससे बड़े क्षेत्र का बड़े पैमाने पर उत्पादन हासिल नहीं किया जा सकता है, और ट्रांसमिशन दक्षता उच्च नहीं है, मोड़ संरचना की अधिकतम संचरण दक्षता करीब 30% है, आयन वर्तमान सिर्फ 2% से 3% चाप वर्तमान।

कोटिंग संरचना पर गैस प्रवाह का प्रभाव

एन ₂ आंशिक दबाव (प्रवाह) में परिवर्तन, स्पॉटरिंग नाइट्रोजन आयन घनत्व और ऊर्जा परिवर्तन का कारण होगा, जो धातु परमाणु के साथ संयोजन को प्रभावित करता है, पसंदीदा वृद्धि अभिविन्यास बदलता है, जिससे कोटिंग प्रदर्शन प्रभावित होता है। Reserachers पाया गया कि कुल दबाव 0.8Pa और आर प्रवाह 20sccm की स्थिति के तहत, जब नाइट्रोजन प्रवाह 6sccm पसंदीदा अभिविन्यास (111) से कम है, जब नाइट्रोजन प्रवाह 6sccm से अधिक है, (111) पीक तीव्रता कम हो जाती है, और (200 ) चोटी तीव्रता बढ़ जाती है, मुख्यतः क्योंकि एफसीसी-टीआईसीएन की संरचना में, (111) विमान की सतह की ऊर्जा कम है, कम नाइट्रोजन प्रवाह परमाणुओं के तहत (111) विमान प्रवास कर रहे हैं, नाइट्रोजन प्रवाह की वृद्धि के साथ, परमाणु प्रवास दर घट जाती है, लेकिन (200) उच्च सतह ऊर्जा के साथ क्रिस्टल सतह उच्च गति घनत्व है, और कम ऊर्जा ग्रिड अंक से प्रसार दूरी कम है, (200) क्रिस्टल सतह के साथ क्रिस्टल अधिमान्य वृद्धि का लाभ। Reserachers पाया गया कि जब नाइट्रोजन प्रवाह 1sccm है, प्राप्त नमूनों अनाकार संरचना है, जब नाइट्रोजन प्रवाह 2sccm से अधिक है, वहाँ फिल्म में स्तंभ संरचना है, मौजूदा अनाज सीमा, जब नाइट्रोजन का प्रवाह बढ़ता 6sccm, फिल्म घने हो जाता है, और क्रमशः आइसोट्रोपिक और अनाज शोधन की सूक्ष्म संरचना को पसंद करते हैं, मुख्य रूप से नाइट्रोजन प्रवाह में वृद्धि के रूप में, परमाणु प्रवास दर कम हो जाती है, स्थानीय रासायनिक क्षमता में झिल्ली सतह में परिवर्तन होता है शोधकर्ताओं ने पाया कि नाइट्रोजन का प्रवाह बढ़ने से, फिल्म में इकट्ठा अनाज कम है, सतह घने और चिकनी हो जाती है, स्थिरता तक धीरे-धीरे घुटन घट जाती है।

अब शोधकर्ताओं की तैयारी के द्वारा इस्तेमाल किए जाने वाले कार्बन स्रोत सी ₂ एच ₂ या सीएच ₄ गैस मुख्यतः हैं, क्योंकि टीआईएन और टीआईसी नाओक्ल-प्रकार के चेहरे-केंद्रित क्यूबिक संरचना हैं, एन परमाणु का त्रिज्या और सी परमाणु बहुत करीब है, एन 0.071 एनएम है, सी 0.077 एनएम है, दो एक-चरण सामग्री टीआईसी (एन) या टीआईएन (सी) के रूप में पारस्परिक रूप से प्रतिस्थापन कर सकते हैं। कुछ शर्त के तहत, दो चरण संरचना दिखाई दे सकती है। XRD विवर्तन स्पेक्ट्रम में उन की चोटियों बहुत करीब हैं, और कुछ ओवरलैप भी, जिसके परिणामस्वरूप चरण विश्लेषण की जटिलता होती है, इसलिए इसे आमतौर पर TiCxN1-x के रूप में लिखा जाता है

टीआईसीएन कोटिंग प्रदर्शन के प्रभाव कारक

तापमान

टीआईसीएन कोटिंग की गुणवत्ता मुख्य रूप से प्रक्रिया, जैसे तापमान, तापमान और वातावरण से प्रभावित होती है। विभिन्न मैट्रिक्स तापमान के कारण कोटिंग के अनाज आकार, आकार, संरचना पूरी तरह से अलग होंगे। बयान तापमान बहुत अधिक है और बयान की दर बहुत तेजी से लेपित क्रिस्टल दिखाती है मोटी ब्रंच, कोटिंग की गुणवत्ता को प्रभावित करेगा; बयान का तापमान बहुत कम है, यह झरझरा, ढीले तलछटों को बना देता है, कोटिंग और मैट्रिक्स की बाध्यकारी ताकत को प्रभावित करती है। इसलिए, उच्च गुणवत्ता वाले कोटिंग प्राप्त करने के लिए तापमान का एक उचित विकल्प आवश्यक है। एमसी। कॉर्मेल आदि ने पीवीडी विधि के साथ स्टेनलेस स्टील पर टीआईसीएन कोटिंग जमा कर दिया, जिसमें कठोरता, बंधन ताकत और घर्षण के गुणांक का परिवर्तन नहीं होगा जब तापमान 250 ℃ से कम हो। नमूनों के लिए 450 ℃ गर्मी उपचार के बाद, टीआईसीएन कोटिंग घर्षण गुणांक 250 डिग्री सेल्सियस से 0.2 है, और 0.3 से 250 डिग्री सेल्सियस पर है, लेकिन अभी भी टीएन के घर्षण गुणांक से कम है, क्योंकि टीआईसीएन कोटिंग में सी स्नेहक भूमिका निभाई है। अध्ययन बताते हैं कि जब तापमान 200 डिग्री सेल्सियस से नीचे होता है, तो घर्षण के गुणांक और तापमान बढ़ने से टीआईसीएन कोटिंग के पहनने की दर बढ़ जाती है।

स्पंदित पूर्वाग्रह

स्पंदित पूर्वाग्रह का अस्तित्व छोटी बूंद को कम करने और कोटिंग की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए एक बहुत ही महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। सकारात्मक चार्ज स्पटर काम टुकड़ा आकर्षित नकारात्मक पूर्वाग्रह कैथोड लक्ष्य मक्खी के पास टाइटेनियम आयनों प्लाज्मा और छोटी बूंद में नाइट्रोजन के साथ टक्कर की संभावना में वृद्धि कर सकते हैं, और साथ ही टाइटेनियम और नाइट्रोजन के संबंध ताकत में वृद्धि हुई है। यदि वैक्यूम दबाव लगातार बनाए रखा जाता है, तो नाइट्रोजन का प्रवाह बढ़ता नकारात्मक पूर्वाग्रह के साथ बढ़ता है, लेकिन नकारात्मक पक्षपात की वृद्धि के साथ फिल्म में नाइट्रोजन सामग्री घट जाती है। यह मुख्य रूप से तिवारी-टि संबंध की क्षमता तिवारी-एन से अधिक मजबूत है, और नकारात्मक पूर्वाग्रह की वृद्धि के साथ, नाइट्रोजन की तुलना में टाइटेनियम के पुन: स्पटरिंग की क्षमता। इसके अलावा, पूर्वाग्रह में वृद्धि के साथ प्लाज्मा कणों ने ऊर्जा कणों को मैट्रिक्स परिवर्तन के लिए उतार दिया, जिससे फिल्म की संगठनात्मक संरचना को प्रभावित किया जा सके।

आर्क चालू

औद्योगिक उत्पादन आवेदन के परिप्रेक्ष्य से माना जाता है, बढ़ती चाप उत्पादकता और फिल्म कठोरता में सुधार और प्रतिरोध पहन सकता है। चाप बढ़ाना, इसका मतलब है कि लक्ष्य का समग्र तापमान बढ़ता है, इसी बूंदों में वृद्धि होगी, और छोटी बूंद का आकार भी बढ़ेगा

बूंदों और छोटी बूंदों का आकार बढ़ने से अनिवार्य रूप से फिल्म की जंग प्रतिरोध, विशेष रूप से बड़े व्यास की बूंदों की गिरावट आती है, साथ ही फिल्म में ऊंची दिशा में लगभग 1/3 दफन और नीचे अनियमित छोटे छेद होते हैं। जब एसिड और क्षार आदि जैसे संक्षारक पदार्थों का सामना करते हैं, तो इन छेद को पहले भ्रष्ट और सुई के आकार का छेद बनाते हैं, इसलिए उनका अस्तित्व मुख्य कारण है कि कोटिंग के संक्षारण प्रतिरोध कम करता है। इसलिए, व्यावहारिक अनुप्रयोग में, बढ़ती चाप वर्तमान और छोटी बूंद के बीच विरोधाभास के समन्वयन के लिए, कुछ अनुकूलित तरीके का उपयोग किया जा सकता है, जैसे लक्ष्य के वाष्पीकरण क्षेत्र को बढ़ाने, लक्ष्य के शीतलन प्रभाव को मजबूत करने या नए आर्क स्रोत का डिजाइन बाधित बूंदों का उत्पादन