فرآیندهای اصلی:
- کندوپاش مگنترون خلاء (لایههای بسیار{0} نازک / نازک / متوسط{1}}ضخیم)
- لایه زیرین آبکاری + فرآیند کامپوزیت کندوپاش مگنترونی (لایه های ضخیم)
انواع هدف آلیاژ نیکل:
NiCr، NiTi، NiCu، NiCrAl (پارامترهای عمومی؛ تنظیمات جزئی را می توان با توجه به ترکیبات آلیاژی خاص انجام داد)
مواد بستر:
مس / مولیبدن / تیتانیوم / گرافیت (سوبستراهای مورد استفاده معمول)
ضخامت پوشش در مقابل ویژگی ها و کاربردهای فرآیند
| محدوده ضخامت پوشش | ویژگی های کلیدی فرآیند | محیط های کاربردی معمولی | انواع هدف نماینده |
|---|---|---|---|
| لایه بسیار نازک (0.1-1 میکرومتر) | سرعت کندوپاش پایین؛ به کنترل دقیق قدرت و زمان رسوب نیاز دارد. یکنواختی ضخامت بسیار بالا | 1. لایه های اصلاح سطح برای اهداف تراشه های نیمه هادی برای بهبود مقاومت در برابر اکسیداسیون. 2. لایه های انتقالی برای اهداف پوشش نوری برای افزایش بازتاب نوری. 3. پوشش های ضد خوردگی برای اهداف الکترونیکی دقیق مورد استفاده در محیط های با خورندگی خفیف |
اهداف آلیاژ NiCr (نیمه هادی)؛ اهداف آلیاژ NiTi (کاربردهای نوری) |
| لایه نازک (1-10 میکرومتر) | یکنواختی پوشش و هزینه را متعادل می کند. مناسب برای کندوپاش مگنترون یا آبکاری الکتریکی + فرآیندهای کامپوزیت کندوپاش | 1. لایه های پیوند برای اهداف مگنترون مسطح برای اتصال مواد هدف با صفحات پشتی (به عنوان مثال، پشتی مسی). 2. لایه های کاربردی برای اهداف فتوولتائیک برای بهبود هدایت الکتریکی. 3. لایه های محافظ برای اهداف پوشش خلاء معمولی تحت شرایط بار متوسط- |
اهداف آلیاژ NiCu (فتوولتائیک)؛ اهداف نیکل خالص (لایه های پیوند) |
| لایه ضخیم{0} متوسط (10-30 میکرومتر) | برای جلوگیری از افزایش بیش از حد دما، به کندوپاش قطعهای نیاز دارد. پس از{0}}پخت رسوبی برای کاهش استرس داخلی توصیه می شود | 1. لایههای مقاوم در برابر سایش برای اهداف در حال چرخش برای افزایش عمر مفید در برنامههای کندوپاش پرقدرت-. 2. پوشش های محافظ برای اهداف مقاوم در برابر خوردگی{1} در محیط های مرطوب یا اسیدی/قلیایی خفیف. 3. لایه های پایه برای اهداف اسپری حرارتی برای افزایش چسبندگی پوشش- بستر |
اهداف آلیاژ NiCrAl (مقاومت در برابر سایش)؛ اهداف آلیاژ NiMo (مقاومت در برابر خوردگی) |
| لایه ضخیم (30-50 میکرومتر) | لایه زیرین آبکاری همراه با ضخیم شدن کندوپاش برای کاهش زمان و هزینه کلی کندوپاش | 1. بارگذاری-لایههای باربر برای اهداف پوششدهی صنعتی پرقدرت- که در کندوپاش مداوم{{3} مدت طولانیمدت استفاده میشوند. 2. لایه های محافظ برای اهدافی که در محیط های بسیار خورنده عمل می کنند (مثلاً برنامه های دریایی). 3. لایه های تصحیح صافی برای اهداف اندازه بزرگ- |
اهداف آلیاژ NiTi (پوشش صنعتی)؛ اهداف آلیاژ NiCr (محیط های شدید) |
III. ملاحظات کلیدی برای فرآیند تطبیق و ضخامت پوشش
1. کنترل یکنواختی ضخامت
ضخامت پوشش در کل سطح هدف باید در داخل کنترل شود±5%. انحراف بیش از حد ممکن است منجر به فرسایش ناهموار هدف در طول کندوپاش شود که بر کیفیت پوشش تأثیر منفی می گذارد. یکنواختی را می توان با بهینه سازی هدف-به-فاصله زیرلایه و استفاده از زیرلایه های چرخان بهبود بخشید.
2. رابطه بین ترکیب پوشش و ضخامت
- برایلایه های فوق{0} نازک (< 1 μm)برای جلوگیری از جداسازی عناصر آلیاژی، پوششهای نیکل تک جزئی-ترجیح داده میشوند.
- برایthicker layers (> 10 μm)پوششهای آلیاژ نیکل چند جزئی-را میتوان برای برآورده کردن الزامات عملکردی مانند مقاومت در برابر سایش یا خوردگی استفاده کرد.
3. تاثیر محیط کاربردی بر ضخامت پوشش
- برنامههای کاربردی-ساییدگی یا پرقدرت- کندوپاش→ پوششهای ضخیم یا ضخیم{0} متوسط (10 تا 50 میکرومتر)
- الکترونیک دقیق و کاربردهای نوری→ پوششهای بسیار نازک یا نازک (۰٫۱ تا ۱۰ میکرومتر)
- محیط های خورنده تهاجمی تر← پوششهای ضخیمتر همراه با آلیاژهای نیکل مقاوم در برابر خوردگی{0} (به عنوان مثال، NiCr، NiMo)
