Técnica de recubrimiento con iones pulsados para el recubrimiento de películas DLC

- May 09, 2018-


Las partículas de alta energía están involucradas en el recubrimiento. Por un lado, pueden hacer que la película sea densa, formar una buena capa de transición con el sustrato y tener la ventaja de aumentar la adhesión de la película. Por otro lado, el estrés interno de la película aumenta y se produce la rotura de la película. Esto es particularmente evidente cuando la película DLC está chapada. Hay muchos factores que causan el fenómeno de liberación de estrés, y también es más complicado. Los factores más importantes y directos son el estado de la superficie del sustrato, la conductividad térmica del sustrato, la temperatura del sustrato, la velocidad de deposición y el grosor de la película.


Con el aumento de la temperatura del sustrato, la adhesión de la película aumenta. La película de DLC es chapada por el proceso de chapado de iones por arco pulsado, que usualmente se deposita a baja temperatura, y la capa de la película presenta tensión de tracción. Cuando se deposita a altas temperaturas, la densidad de la película aumenta y aparece una tensión de compresión. En este momento, la película se daña y la adhesión disminuye rápidamente. Por lo tanto, hay un límite superior para el aumento de la temperatura del sustrato durante el proceso de recubrimiento.


Hay un umbral diferente de tasa de deposición óptima para cada sustrato. En este umbral, la adhesión es la mejor; por debajo de este valor, la película está ligeramente suelta y la adhesión es ligeramente pobre y por encima de este valor, la tensión interna en la capa de la película aumenta bruscamente, y la adhesión es la peor. En casos severos, la capa de la película tendrá un fenómeno general de descamación.


La película de DLC se recubrió mediante un revestimiento de iones de arco pulsado. La tensión interna aumentó correspondientemente con el aumento del grosor de la película. En correspondencia con diferentes materiales de sustrato y diferentes procesos de recubrimiento, el grosor máximo tiene un valor umbral. Dentro de este umbral, la adhesión es muy buena, excediendo este umbral, la adhesión es extremadamente pobre y la película se cae.


Cuando la película DLC se chapea por el método de chapado con iones por arco pulsado, se seleccionan diferentes procesos de chapado según diferentes materiales de sustratos y diferentes espesores de película, de lo contrario tanto como sea posible para mejorar el acabado y la limpieza de la superficie del sustrato; elección razonable de la temperatura del sustrato y la tasa de deposición. Cuando el material del sustrato tiene una buena conductividad térmica y una capa de película delgada, se puede seleccionar la mayor velocidad de deposición. Por el contrario, la velocidad de deposición debe reducirse para garantizar un alto grado de firmeza entre la película y el sustrato.