Η τεχνολογία επιμετάλλωσης ιόντων βελτιώνει σημαντικά την πρόσφυση και την πυκνότητα των επιστρώσεων εισάγοντας βομβαρδισμό ιόντων υψηλής ενέργειας κατά τη διαδικασία εναπόθεσης ατμών. Μεταξύ αυτών, η επιμετάλλωση ιόντων πολλαπλών τόξων (ονομάζεται επίσης καθοδική επιμετάλλωση ιόντων τόξου) χρησιμοποιεί απευθείας εκκένωση τόξου κενού ψυχρής καθόδου για την ταυτόχρονη εξάτμιση και έντονο ιονισμό του υλικού επικάλυψης. Ο Wang Fuzhen και άλλοι μελετητές το ορίζουν ως «μια τεχνολογία επιμετάλλωσης ιόντων που χρησιμοποιεί εκκένωση τόξου κενού ψυχρής καθόδου ως πηγή εξάτμισης και ιονισμού». Αυτή η τεχνική επιτυγχάνει ρυθμό ιονισμού από 70% έως 90%, καθιστώντας την έναν από τους πιο άμεσους και αποτελεσματικούς τρόπους λήψης μεταλλικού πλάσματος υψηλής πυκνότητας στις μέρες μας.
Ο πυρήνας της επιμετάλλωσης ιόντων πολλαπλών τόξων βρίσκεται στην εκκένωση τόξου κενού ψυχρής καθόδου. Η εκκένωση δεν καλύπτει ολόκληρη την επιφάνεια-στόχο της καθόδου, αλλά συγκεντρώνεται σε πολυάριθμα σημεία καθόδου, το καθένα από τα οποία διαμέτρου περίπου μερικών έως εκατό μικρών, κινείται συνεχώς. Η πυκνότητα ρεύματος σε αυτά τα σημεία μπορεί να φτάσει τα 105~107 A/cm² και κάτω από τέτοια ακραία πυκνότητα ισχύος, οι κηλίδες υφίστανται στιγμιαία τοπική εκρηκτική εξάτμιση, ιονίζοντας απευθείας το στερεό υλικό στόχο μέσω μηχανισμών όπως η εκπομπή πεδίου, σχηματίζοντας έναν πίδακα πλάσματος που αποτελείται από μεταλλικά ιόντα υψηλής πυκνότητας, ηλεκτρόνια και ουδέτερα σωματίδια. Αυτή η άμεση μετατροπή από στερεό σε πλάσμα είναι αυτό που καθορίζει όλα τα χαρακτηριστικά της διαδικασίας αυτής της τεχνικής.
Με βάση τον παραπάνω μηχανισμό, η επιμετάλλωση ιόντων πολλαπλών τόξων παρουσιάζει τρία εξαιρετικά πλεονεκτήματα:
1)Υψηλός ρυθμός ιονισμού και ισχυρό βομβαρδιστικό αποτέλεσμα:Το υλικό μεμβράνης έχει τον υψηλότερο ρυθμό ιονισμού, παρέχοντας βασικές φυσικές συνθήκες για ψευδοδιάχυση διεπαφής που προκαλείται από βομβαρδισμό ιόντων και συμπύκνωση κατά τη διάρκεια του σχηματισμού φιλμ, γεγονός που καθιστά το στρώμα μεμβράνης εξαιρετικά συγκολλητικό.
2)Ευελιξία στη διάταξη της πηγής εξάτμισης:Ο ίδιος ο στόχος της καθόδου είναι η πηγή εξάτμισης, χωρίς δεξαμενή λιωμένου υγρού, επομένως μπορεί να τοποθετηθεί σε οποιονδήποτε χωρικό προσανατολισμό, ενισχύοντας σημαντικά την ευελιξία της τοποθέτησης της πηγής για μεγάλα και ασυνήθιστα διαμορφωμένα τεμάχια εργασίας.
3)«Ολοκληρωμένη παροχή υλικού-ενέργειας»:Η πηγή τόξου παρέχει ταυτόχρονα το υλικό που σχηματίζει φιλμ και τα ιόντα υψηλής ενέργειας για βομβαρδισμό. Ο εξοπλισμός είναι συμπαγής, ο ρυθμός εναπόθεσης είναι υψηλός και είναι κατάλληλος για μεγάλης κλίμακας βιομηχανική παραγωγή.
Η επιμετάλλωση ιόντων πολλαπλών τόξων έχει ήδη σχηματίσει ένα ώριμο σύστημα διαδικασίας:
1)Σκληρές επιστρώσεις για βιομηχανικά καλούπια:Η εναπόθεση επικαλύψεων νιτριδίου ή καρβονιτριδίου όπως TiN, TiAlN, CrN και AlCrN μπορεί να πολλαπλασιάσει την αντοχή στη φθορά και την αντίσταση στην οξείδωση σε υψηλή θερμοκρασία των εργαλείων και των καλουπιών.
2)Διακοσμητικές και προστατευτικές επιστρώσεις:Σε τομείς όπως το αρχιτεκτονικό υλικό, τα είδη μπάνιου και τα ρολόγια, χρησιμοποιείται ακριβής δεξιοτεχνία για την επίτευξη χρυσού TiN, μαύρου TiCN και άλλων χρωμάτων, συνδυάζοντας τόσο διακοσμητικές όσο και ανθεκτικές στη διάβρωση λειτουργίες.
3)Άλλες επεκτάσεις:Με την πρόοδο της τεχνολογίας μαγνητικού φιλτραρίσματος, οι εφαρμογές της σε επιστρώσεις υψηλής ποιότητας για μηχανήματα ακριβείας, βιοϊατρική χρήση και προστασία σε υψηλή θερμοκρασία επεκτείνονται επίσης γρήγορα.
Το μήνυμά σας πρέπει να αποτελείται από 20-3.000 χαρακτήρες!
