Recetas de película decorativa negra Ion Coating

- Apr 22, 2019-

Recubrimiento Ion Recetas De Películas Decorativas Negras

样品柜02

1. Comparación de materiales

TiC

TiC es la película negra dura más común y económica. El color puede ser más intenso, el rendimiento de resistencia al desgaste también es muy bueno, pero es tonal, no del todo excelente, siempre en negro, tome el amarillo ligeramente. Además, debido a que el punto de fusión del titanio es relativamente bajo, es fácil producir partículas grandes cuando se pulveriza, lo que dificulta la mejora de la sensibilidad óptica. La capacidad de anti-huella digital tampoco es buena, frote amarillo, se vuelva borrosa.

(2) CrC

El tono general del CrC es mejor que el del TiC, que es menos negro pero más puro y más blanco. Dado que el cromo cambia directamente del estado sólido al estado gaseoso durante la pulverización, aunque el coeficiente de pulverización del cromo es muy grande y la velocidad de deposición de la capa de película es muy rápida, su brillo óptico es mejor que el TiC. La protección de huellas dactilares también es mejor que TiC. El Cr es un material frágil, y la tensión residual de la película es particularmente importante para la resistencia al desgaste.

(3) TiAlC

TiCrAlC se probó con un objetivo plano pequeño, y los resultados mostraron que la sensibilidad a la luz y la resistencia a las huellas dactilares fueron muy buenas, lo que puede tener dos razones: (1) la sensibilidad a la luz y la resistencia a las huellas dactilares del material en sí fue buena; (2) utilizar el bombardeo objetivo de avión. También tiene una buena resistencia al desgaste, que puede deberse a: 1. (2) el TiCrAlC en sí es relativamente resistente al desgaste; (3) la densidad de potencia del objetivo del plano pequeño es relativamente alta, y las partículas de chisporroteo tienen alta energía, por lo que la película es densa.

(4) TiCrAlC

TiCrAlC se probó con un objetivo plano pequeño, y los resultados mostraron que la sensibilidad a la luz y la resistencia a las huellas dactilares fueron muy buenas, lo que puede tener dos razones: (1) la sensibilidad a la luz y la resistencia a las huellas dactilares del material en sí fue buena; (2) utilizar el bombardeo objetivo de avión. También tiene una buena resistencia al desgaste, que puede deberse a: 1. (2) el TiCrAlC en sí es relativamente resistente al desgaste; (3) la densidad de potencia del objetivo del plano pequeño es relativamente alta, y las partículas de chisporroteo tienen alta energía, por lo que la película es densa.

(5) TiCN

TiCN es una película con buena dureza y resistencia al desgaste. Su color puede incluso ser más negro que el TiC. No es suave al tacto y tiene una sensación pegajosa.

2. Configuración de la máquina experimental.

(1 Source Fuente de energía

1) Fuente de alimentación de frecuencia media AE

La precisión de la fuente de energía AE es muy alta, el requisito de material objetivo no es alto, la capacidad de autoprotección de la fuente de energía es relativamente fuerte, por lo que el requisito de condiciones externas como el grado de vacío es más estricto y fácil de extinguir. La película de CrC chapada tiene buena resistencia a la luz y las huellas dactilares, pero el color es negro con azul. La resistencia a la abrasión es también la mejor de las fuentes de alimentación probadas.

2) Xinda fuente de alimentación de frecuencia intermedia

La potencia de la nueva fuente de alimentación es más grande, se puede usar en paralelo con una de sus ventajas. La película de CrC era negra pero blanca, y la resistencia al desgaste era peor que la de la potencia AE .

Fuente de alimentación de media frecuencia 3) Sp

La estabilidad de la fuente de alimentación shengpu es peor que la de otras fuentes de alimentación, y la potencia real no es grande. La película de CrC chapada es ligeramente amarilla y no se usa bien.

4) tecnología de potencia   fuente de alimentación de frecuencia media

La potencia de la tecnología de potencia es la más grande, pero en uso de baja potencia cuando el brillo es inestable, alta potencia cuando el ruido es mayor.

Fuente de alimentación de 5) Sheng pu DC

El brillo de la fuente de alimentación de CC era azul, lo que indica que las partículas de chisporroteo tenían energías más altas. Sin embargo, el efecto de histéresis del revestimiento de alimentación de CC es grave y el control del color es difícil.

(2) objetivo de pulverización magnetrón

1) objetivo directo de cromo enfriado por agua VS objetivo indirecto de cromo enfriado por agua

El objetivo de enfriamiento directo por agua puede utilizar una fuente de alimentación más alta debido a su mejor efecto de enfriamiento (en general, la densidad de potencia del enfriamiento directo es de 25W / cm2, y la de interenfriamiento es de 15 ~ 20W / cm2). Las partículas de metal de pulverización son más finas. En la prueba de electricidad, el objetivo directo de cromo refrigerado por agua utilizó una fuente de alimentación xinda y una fuente de alimentación AE, mientras que el objetivo indirecto de cromo enfriado por agua utilizó la fuente de alimentación shengpu. Como resultado, la placa CrC del objetivo directo de cromo enfriado con agua tuvo un mejor desempeño (la fuente de alimentación también tuvo un efecto). Además, el envenenamiento directo con cromo enfriado con agua es superficial y el tiempo de lavado objetivo es corto. Además, cuando el objetivo de cromo enfriado por agua indirecto se conectó a la fuente de alimentación AE, el brillo era azul, las partículas salpicadas tenían alta energía y la pureza de Cr era superior a la del objetivo de cromo enfriado por agua directo, por lo que Fue posible obtener mejor recubrimiento. Cuando la potencia es de 3KW y el grado de vacío es 0.1pa, también se puede usar para establecer experimentos de bombardeo de objetivo de columna.

 

Objetivo plano VS objetivo cilindro

Un objetivo plano se enfría mejor que uno cilíndrico, por lo que generalmente se produce una mejor película. Debido a que el lugar de grabado del objetivo plano es invariable, no es fácil envenenarse y se puede obtener una película más gruesa. La prueba actual es el bombardeo de la fuente de alimentación de CC, el sustrato y luego el uso de una película de recubrimiento de potencia de media frecuencia de fuente de energía, el resultado es unas pocas horas de desprendimiento de la película, sin comparación de las ventajas y desventajas del objetivo plano y el objetivo cilíndrico. ¿Es necesario utilizar el arco objetivo para bombardear el sustrato y utilizar un blanco plano para recubrir la película, para ver si se mejora el rendimiento de la película plateada?

 

Campo magnético (equilibrio no equilibrado VS)

El propósito de utilizar un campo magnético no equilibrado es expandir el área del plasma, mejorar la energía de las partículas depositadas en la pieza de trabajo y, por lo tanto, mejorar la resistencia al desgaste. Sin embargo, los resultados experimentales muestran que la resistencia al desgaste de la película después de el campo magnético de equilibrio no cambia significativamente, pero la sensibilidad a la luz y la resistencia de la huella digital disminuyen. De acuerdo con la situación de la superficie del objetivo después de cambiar el campo magnético, la luz cerca de la superficie del objetivo se debilita, y la luz en el lugar más alejado del objetivo se mejora, lo que indica que el área del plasma después de cambiar a no -El campo magnético de equilibrio es de hecho expandido. Además, la corriente de polarización también aumentó, lo que indica que también aumentó la tasa de ionización. En cuanto al aumento de voltaje de la fuente de alimentación, puede deberse al debilitamiento del campo magnético en general y no es causado por el no equilibrio. ¿Por qué el experimento resultó diferente de lo esperado? Creo que hay varias razones como las siguientes: a tiene un alto grado de no equilibrio, por lo que la región del plasma es demasiado grande y la energía de las partículas depositadas es demasiado grande. Además, la tasa de deposición aumenta después de que la región del plasma se expande. Por lo tanto, la comodidad óptica disminuye, mientras que la resistencia al desgaste no aumenta significativamente. Cuando aumenta la potencia de la fuente de alimentación b, aumenta la cantidad de chisporroteo, aumenta la velocidad de deposición y se ve afectado el orden de la luz. C no obtuvo el mejor proceso de recubrimiento durante la prueba de electricidad, y los resultados experimentales tienen algunos errores.

 

Parejas objetivos VS objetivos gemelos

El efecto de la descarga luminiscente en el objetivo de los pares fue mucho mejor que el de los objetivos gemelos. De acuerdo con los diferentes requisitos, la colocación cerrada y la colocación del espejo se pueden adoptar para el objetivo.

 

(3) fuente auxiliar (filamento)

Para el proceso de revestimiento de una sola columna, si no hay filamento, el color de la película no es uniforme, fácil de colorear, el orden de la luz y el efecto de la huella digital son particularmente pobres; Para frecuencia intermedia, el efecto de agregar filamento no es obvio. En el proceso de recubrimiento, el flujo de C2H2 aumentó ligeramente después de agregar el filamento, lo que indica que el filamento jugó un cierto papel en la ionización, pero no mucho. Otra función del filamento es calentar la pieza. Comparado con el tubo de calentamiento, el calentamiento por colisión de electrones de calentamiento no solo aumenta la temperatura de la pieza de trabajo, sino que también proporciona a los átomos depositados una energía cinética inicial, mejora su capacidad de difusión y aumenta la actividad de la capa de película.

 

(3 positions posiciones de tubería de gas

En la actualidad, se propusieron tres métodos de ventilación factibles: 1) la tráquea se colocó entre objetivos de frecuencia intermedia para mejorar la velocidad de ionización del gas de reacción; 2) tráquea junto a un objetivo, el propósito es la tráquea junto al objetivo como fuente de ionización, el otro objetivo como fuente de pulverización; 3) el gas de trabajo cerca del objetivo de pulverización, el gas de reacción cerca de la pieza de trabajo, para disminuir la intoxicación del objetivo.

 

3. Comparación de los métodos de recubrimiento ( frecuencia media vs. objetivo central + filamento)

Teóricamente, la tasa de ionización de la frecuencia media es mucho más alta que la del objetivo de una sola columna. Pero de acuerdo con los resultados experimentales, el recubrimiento de frecuencia intermedia tiene ciertas ventajas en cuanto a color, luminosidad y resistencia a las huellas dactilares, pero en términos de resistencia al desgaste es peor. Las razones pueden ser las siguientes: a desde la perspectiva del brillo, la mayor parte del brillo utiliza la fuente de alimentación de frecuencia media es blanca (la luz blanca es una combinación de rojo, naranja, amarillo, verde, azul, lago y púrpura), y su energía es menor que la de la luz azul generada por la fuente de alimentación de CC. Cuando b UTILIZA la fuente de alimentación de frecuencia media, generalmente está orientada hacia el campo magnético, y las partículas de pulverización catódica se concentran en una dirección, por lo que su brillo puede ser fuerte. El plasma es discontinuo en la pista de la pieza de trabajo, y por lo tanto la película es discontinua.   El objetivo es 360 ° y el campo magnético de una sola columna, la pulverización de partículas se distribuyó uniformemente alrededor del objetivo, la densidad de las partículas tampoco es alta, se distribuye uniformemente en la órbita de la pieza de trabajo, el crecimiento de la película es el continuo crecimiento lento uniforme; El recubrimiento de frecuencia media C tiene una tasa de ionización más alta y también se ve afectado por la presión de polarización. Se mejora la dureza de la película obtenida, lo que es propicio para el efecto anti-huella digital, mientras que la tensión residual aumenta, lo que tiene un impacto en la resistencia al desgaste. Los dos objetivos de d media frecuencia son los polos Yin y Yang uno del otro. Cuando chisporrotea como cátodo, el blanco como ánodo se enfría para reducir partículas grandes y mejorar el orden de la luz.

 

Influencia de los parámetros del proceso.

1 Después de que la presión de polarización proporcione a los iones una energía adicional, de modo que la deposición de la película sea mayor que la de la exposición, pero también aumenta la tensión correspondiente. La tasa de ionización de la pulverización con magnetrón está entre el 10% y el 20%, en comparación con el 20% 40% de cátodo caliente y 60% a 90% de multi-arco, la tasa de ionización es muy baja. El carbono en la película proviene de C2H2, mientras que C2H2 solo puede depositarse en la película después de ser ionizado en C + y CH + (pocos C2H2 se mezclan con la película), por lo que el elemento C de la película se ve afectado por el sesgo antes de depositarse sobre la pieza de trabajo . Cuando el sesgo es alto, la salpicadura de C + que los iones metálicos hace que el color general de la película sea más claro. Además, con el aumento de sesgo, la dureza de la película aumenta, lo que es propicio para el efecto antihuellas. De la película, pero no es propicio para la ligereza.

 

(2) La relación de trabajo puede entenderse como el tiempo de polarización de la pieza de la pieza de trabajo, cuanto mayor es la relación de trabajo, mayor es el total aplicado a la energía iónica, mejora la dureza de la película, contribuye a la capacidad de evitar la huella dactilar, pero una relación de trabajo demasiado alta es fácil de encender.

(3) Como se mencionó anteriormente, la tasa de ionización de la pulverización magnetrónica es baja, lo que resulta en menos energía adicional aplicada por el voltaje de polarización. Por lo tanto, la energía inicial de las partículas de pulverización catódica y la pérdida de energía de las partículas antes de que se depositen en la pieza de trabajo se vuelven más importantes. Cuanto mayor sea la fuente de energía, mayor será la energía inicial de las partículas de pulverización catódica. Por lo tanto, una alta potencia es propicia para la resistencia al desgaste de la película.

(4) Cuanto mayor sea el vacío del recubrimiento, menores serán los tiempos de colisión de las partículas, menor será la pérdida de energía de las partículas y mejor será la resistencia a la abrasión del recubrimiento. En la actualidad, el método de formación de película a baja presión relativamente popular tiene un grado de vacío menor o igual a 0.1pa, y el material objetivo se graba más uniformemente cuando el grado de vacío es alto.

(5 distance Distancia de la base objetivo con un proceso de filamento objetivo de una sola columna, el uso de 12 varillas del gran marco eléctrico de giro TiC, el resultado es que el grado de luz y el efecto anti huella digital se han mejorado significativamente, y el color también es 8 varilla que el pequeño bastidor giratorio para ennegrecer a algunos, no tan amarillos, pero sí mucha resistencia al desgaste.

(6) El control de flujo de C2H2 tiene una gran influencia en el rendimiento de la película. En general, se adopta el primer camino rápido y luego lento. El flujo de C2H2 al principio es demasiado grande, la película es fácil de colorear y la tensión es grande, no resistente al desgaste; Al principio, el flujo de C2H2 es demasiado pequeño y la dureza de la película disminuye. No es resistente al desgaste, y el tiempo es largo. La condición de luz no es buena. Generalmente al comienzo del flujo de C2H2 al final del revestimiento, el flujo de C2H2 de aproximadamente un tercio del producto.

Los parámetros mencionados anteriormente más el campo magnético del objetivo de pulverización catódica son los factores más importantes que afectan a la energía del ion de deposición y al estrés residual de la película. Solo que coincidan razonablemente, pueden obtener la mejor tecnología de recubrimiento, obtener la mejor calidad de película.

(7 layer Capa de transición TiN El propósito de agregar una capa de transición TiN es agregar una capa inferior dura y obtener una capa de película más resistente al desgaste. Sin embargo, los resultados experimentales muestran que la resistencia al desgaste del proceso de filamento objetivo de poste único con capa de transición de TiN se mejora, pero no hay un cambio significativo para el proceso de revestimiento de frecuencia intermedia. Puede deberse a que la dureza de la película del proceso de filamento objetivo de una sola columna no es tan alta como la del proceso de frecuencia intermedia. Además, el tiempo de la capa de transición TiN es relativamente corto, lo que no cumple la función de agregar una capa inferior dura.

(8 vacuum Vacío de fondo cuanto mayor sea el vacío de fondo, menos impurezas se introducirán al recubrir, de modo que el color de la película sea más puro.

(9) El tiempo de recubrimiento es demasiado largo, hará que la película sea de orden claro y se reduzca el efecto antihuellas, y el aumento en el tiempo, el grosor de la película, la tensión aumentará, puede hacer que la resistencia al desgaste disminuya.

(10) La capa de transición metálica se requiere para bombardear la pieza de trabajo antes del recubrimiento para eliminar la capa de óxido en la superficie. Se requiere el protector contra salpicaduras de partículas (energía a 100eV). Se requiere un alto voltaje de polarización para aplicar energía adicional a los iones. Sin embargo, la pulverización con magnetrón (generalmente, la energía inicial de las partículas es de 2 ~ 20 eV) tiene una tasa de ionización baja, se generan menos iones, se aplica menos energía adicional por el voltaje de polarización y la dificultad para eliminar la capa de óxido. La capa de transición metálica depositada (capa blanda) ACTS como una banda de corte, permitiendo un cierto "deslizamiento relativo" entre la matriz y el TiC a un bajo nivel de tensión. Pero una capa de transición metálica demasiado gruesa suavizará la matriz y reducirá la resistencia al desgaste.

(11) Además, Ar puede reemplazar el gas adsorbido de la pieza de trabajo y mejorar el vacío de fondo. Debido al pequeño efecto, la prueba no tuvo un efecto evidente .

(12) Una vez finalizada la limpieza del recubrimiento, la limpieza puede eliminar la película C libre, mejorar el efecto de huella digital de la película. Pero si tiene tal efecto queda por probar.

IKS PVD , fuente de iones , sistema de recubrimiento por pulverización de frecuencia media , contacto : iks.pvd@foxmail.com

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