Ionenplatingtechnologie verbetert de hechting en dichtheid van coatings aanzienlijk door het introduceren van hoogenergetische ionenbombardementen tijdens het opdampproces. Hiervan maakt multi-arc ion-plating (ook wel kathodische boog-ion-plating genoemd) direct gebruik van koude kathode vacuümboogontlading om tegelijkertijd het coatingmateriaal te verdampen en sterk te ioniseren. Wang Fuzhen en andere wetenschappers omschrijven het als 'een ionenbekledingstechnologie die vacuümboogontlading met koude kathode gebruikt als zowel verdampings- als ionisatiebron.' Deze techniek bereikt een ionisatiegraad van 70% tot 90%, waardoor het tegenwoordig een van de meest directe en efficiënte manieren is om metaalplasma met hoge dichtheid te verkrijgen.
De kern van ionenplating met meerdere bogen ligt in de vacuümboogontlading met koude kathode. De ontlading bedekt niet het gehele doeloppervlak van de kathode, maar is geconcentreerd op talrijke kathodepunten, elk met een diameter van enkele micron tot honderd micron, die voortdurend in beweging zijn. De stroomdichtheid op deze plekken kan 10⁵~10⁷ A/cm² bereiken, en onder zo'n extreme vermogensdichtheid ervaren de plekken onmiddellijke lokale explosieve verdamping, waardoor het vaste doelmateriaal direct wordt geïoniseerd via mechanismen zoals veldemissie, waardoor een plasmastraal wordt gevormd die is samengesteld uit metaalionen met hoge dichtheid, elektronen en neutrale deeltjes. Deze directe conversie van vaste stof naar plasma is wat alle proceskenmerken van deze techniek definieert.
Op basis van het bovenstaande mechanisme vertoont multi-arc-ionplating drie opmerkelijke voordelen:
1)Hoge ionisatiesnelheid en sterk bombardementseffect:Het filmmateriaal heeft de hoogste ionisatiesnelheid en biedt belangrijke fysieke omstandigheden voor door ionenbombardement geïnduceerde pseudo-diffusie en verdichting van het grensvlak tijdens filmvorming, waardoor de filmlaag extreem hechtend is.
2)Flexibiliteit bij het regelen van de verdampingsbron:Het kathodedoel zelf is de verdampingsbron, zonder vloeibare gesmolten poel, zodat het in elke ruimtelijke oriëntatie kan worden geplaatst, waardoor de flexibiliteit van de plaatsing van de bron voor grote en ongewoon gevormde werkstukken aanzienlijk wordt vergroot.
3)"Geïntegreerde materiaal-energievoorziening":De boogbron levert tegelijkertijd zowel het filmvormende materiaal als de hoogenergetische ionen voor bombardement. De apparatuur is compact, de depositiesnelheid is hoog en geschikt voor grootschalige industriële productie.
Multi-arc ion-plating heeft al een volwassen processysteem gevormd:
1)Harde coatings voor industriële matrijzen:Het afzetten van nitride- of carbonitridecoatings zoals TiN, TiAlN, CrN en AlCrN kan de slijtvastheid en oxidatieweerstand bij hoge temperaturen van gereedschappen en matrijzen vergroten.
2)Decoratieve en beschermende coatings:Op gebieden als architectonische hardware, badkamerarmaturen en horloges wordt nauwkeurig vakmanschap gebruikt om goudachtig TiN, pistoolzwart TiCN en andere kleurafwerkingen te verkrijgen, waarbij zowel decoratieve als corrosiebestendige functies worden gecombineerd.
3)Andere uitbreidingen:Met de vooruitgang van de magnetische filtratietechnologie breiden de toepassingen ervan in hoogwaardige coatings voor precisiemachines, biomedisch gebruik en bescherming tegen hoge temperaturen zich ook snel uit.
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!
