Технология упрочнения. Технологические методы упрочнения. В 2 т. Т. 1.
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 166 167 168 169 170 171 172... 412 413 414
|
|
|
|
2.7. Нанесение покрытий конденсацией с ионной бомбардировкой (Способ КИБ) Эффективными и относительно простыми в аппаратурном выполнении являются устройства, основанные на процессах испарения генерируемого материла катодным пятном вакуумной дуги сильноточного низковольтного разряда, развивающегося исключительно в парах материала электродов. По способу генерации плазмы вакуумные дуги разделяются на катодную и анодную формы, в которых генерация осуществляется соответственно катодными или анодными пятнами. Напряжение в зависимости от материала катода изменяется в пределах 10-30 В. Плотность тока составляет 106-107 А/см2 при величине тока в пятне от единиц до сотен ампер (в зависимости от материала катода). Плотность тока энергии составляет 106-107 Вт/см2. В импульсных режимах при больших импульсах тока (104-105 А) может быть реализована анодная форма вакуумной дуги плотностью потока энергии 105-106 Вт/см2. Степень ионизации продуктов эрозии (с учетом кратности заряда ионов) измеряется в пределах от 15 до 80%, возрастая при переходе к более тугоплавким металлам. Теоретическое и экспериментальное изучение характеристик вакуумной дуги, а также решение ряда конструктивных вопросов позволило достигнуть в последнее время значительных успехов в реализации разработанной в Харьковском физико-техническом институте технологии нанесения покрытий из плазмы электродугового разряда с холодным расходуемым катодом (методом КИБ). В состав электродугового испарителя входит катод из распыляемого материала, массивный анод, электромагнитная катушка для ускорения напыляемых частиц и их фокусировки, устройства для зажигания дуги. Дуговой разряд возбуждается различными способами. Зажигание дуги осуществляется испарением пленки между катодом и вспомогательным электродом. В дальнейшем разряд со вспомогательного электрода переходит в основной дуговой разряд между анодом и распылительным катодом. Число катодных пятен пропорционально току дуги. Плотность тока в пятне чрезвычайно высока и составляет 105-107 А/см2. Характерные размеры катодного пятна составляют Ю^-Ю"2 см, а концентрация мощности в них достигается 107-108 Вт/см2. В микропятнах на катоде развиваются значительные температуры и давления. Энергия генерируемых в плазме ионов достигает нескольких десятков электровольт и зависит от материала катода. Приложением к деталям дополнительного ускоряющего потенциала можно увеличить энергию ионов до более значительных величин. Энергия, с которой ионы прибывают на подложку, в 338 значительной мере лимитируется ее допустимым нагревом, ^извиваемые ионами при бомбардировке подложки высокие локальные температуры и давления при определенных условиях позволяют получать при распылении графита алмазоподобные покрытия высокой твердости. Продукты генерации, фазовый состав которых определяется основном видом материала катода, содержат микрои макро-ивпельную (размеры частиц до нескольких микрон и ниже), Нй|ювую и ионизированную фазы. На тугоплавких металлах доля вяпсльной фазы составляет менее 1% от полного расхода, на легкоплавких может достигать десятков процентов. Способ КИБ нсобенно эффективен для генерации плазмы тугоплавких метал Серьезной проблемой, с которой приходится сталкиваться при Мектродуговом испарении холодного катода, является эрозия Капель из катодного пятна, вызывающая появление микродефектов в конденсируемой пленке и обусловливающая снижение вксплуатационных характеристик покрытий. Причинами появлении капельной фазы являются окклюзия газов, неравномерность микрои макроструктуры распыляемого катода и другие. Поскольку образование капельной фазы в значительной мере вызвано интенсивным газовыделением в катодном пятне при повышении температуры, то для уменьшения брызгового эффекта иг обходимо проводить тщательную предварительную дегазацию катодов. Другой способ заключается в обеспечении эффективного теплообмена с катода с тем, чтобы эрозия материала катода осуществлялась преимущественно быстро перемещающимися катодными пятнами. Третий, наиболее кардинальный способ, связан с устранением локальности разогрева. Кроме того, эффективно использование устройств для сепарации конденсированной фазы от основного потока напыляемых частиц. Способ КИБ (см. рис. 2.5 и 2.6) позволяет синтезировать покрытия в виде тугоплавких высокотвердых химических соединений, когда в плазму испаряемого металла вводят активный газ, который вступает в химическую реакцию с металлом, образуя новое соединение. В качестве реакционных газов часто применяют азот, кислород и другие и получают покрытия соответственно в виде нитридов, карбидов или оксикарбидов металлов. Требуемые фазовый состав и свойства покрытий регулируют путем изменения основных параметров процесса типа, энергии и плотности потока ионов металла, давления и вида химически активного газа. При этом первоначальные свойства основы, ущючняемого материала, практически не изменяются вследствие низкотемпературности процесса, что дает возможность обрабатывать конструкционные и инструментальные материалы с относи V 339
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 166 167 168 169 170 171 172... 412 413 414
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
