Estudio sobre la adherencia de películas de carbono tipo diamante (DLC) depositadas por la tecnología de galvanoplastia de iones - Principio y método de experimentación

- Apr 17, 2018-


Las películas de carbono tipo diamante (películas DLC), como nueva generación de materiales ópticos de película fina, tienen excelentes propiedades ópticas, mecánicas, eléctricas, térmicas y acústicas. Con las ventajas de la región infrarroja transparente, alta dureza, alta conductividad térmica, resistencia a la abrasión, propiedades químicas estables, resistencia al choque térmico, etc. Tiene buenas perspectivas de aplicación.


La película de DLC se deposita mediante formación de iones por arco pulsado, que es un método de deposición física de vapor. El método de enchapado es simple. No necesita agregar sesgo negativo al sustrato y llenar cualquier gas en la cámara de vacío durante el proceso de recubrimiento. El proceso de recubrimiento tiene una buena repetibilidad y es adecuado para la producción industrial de lotes grandes. La capa de película de DLC recubierta por este método tiene alta pureza, buena transparencia óptica; propiedades químicas estables y buena resistencia al desgaste. Se puede utilizar como una excelente película infrarroja y película protectora.


Las películas de carbono en forma de diamante fueron recubiertas por un dispositivo de recubrimiento al vacío importado del exterior. El dispositivo contiene tres fuentes de iones: una fuente de iones de gas que se usa para limpiar y calentar la superficie del sustrato; una fuente de iones de múltiples arcos de cátodo continuo con filtración magnética, con un cátodo de Ti metálico para el recubrimiento de la capa de transición intermedia; la tercera fuente de iones es una fuente de iones de arco pulsado con un cátodo de grafito y un polo de arco. Se usa para platear películas de carbono como diamantes.


El principio y método de experimento


La fuente de iones de arco pulsado consiste en un cátodo, un ánodo y un electrodo de arco. El cátodo está hecho de material evaporado y la fuente de iones tiene un ánodo especialmente fabricado. La descarga de arco de vacío generada por el cátodo de la fuente de iones provoca que el material del cátodo se evapore e ionice, formando un plasma, por un lado, forma un recubrimiento sobre el sustrato y, por otro lado, sostiene una descarga de arco. El mecanismo de emisión de electrones de la descarga de arco de cátodo frío es principalmente la emisión de electrones de campo, y la emisión de campo necesita establecer un campo eléctrico fuerte en la superficie del cátodo. Por lo tanto, solo la diferencia de potencial entre el cátodo y el ánodo de la fuente de iones no es suficiente, por lo que es necesario golpear el arco. El dispositivo usa un electrodo de arco, que genera una pequeña descarga de corriente y preionización entre los electrodos de arco, y luego aplica una tensión no muy alta entre los dos electrodos principales del cátodo y el ánodo (generalmente entre 40 V y 400 V). El gas y la evaporación se descomponen para formar un arco.


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Durante el proceso de trabajo, la cámara de vacío se evacua a 2x10 -3 Pa, y los condensadores C 1 y C 2 se cargan, dando al SCR una señal de arco. Se genera una pequeña descarga de corriente entre los electrodos de arco. Hay una capa conductora entre el ánodo y el cátodo. El condensador C1 se descarga entre el cátodo y el ánodo. Con la liberación del almacenamiento de energía del condensador C 1 , cuando la energía suministrada por el capacitor no es suficiente para mantener la descarga, la descarga se detendrá.