發(fā)布時間：2024-06-06 04:36

　　物理氣相沉積兩個主流技術(shù)之一的直流磁控濺射離子鍍技術(shù),雖已被光學和微電子產(chǎn)業(yè)廣泛采用,但因難以沉積出厚膜鍍層而限制了其在精密傳動件產(chǎn)品領(lǐng)域的推廣使用;同時,直流電弧離子鍍因脫靶粒子夾帶微熔液滴、易引起低溫敏感性基材表層的升溫回火,而致使其難以擴展至中溫、甚至低溫回火的結(jié)構(gòu)類精密基礎件領(lǐng)域。漸成研究熱點的高功率脈沖磁控濺射離子鍍,因受磁控靶材冷卻能力、及高功率模式下需避免因電子雪崩效應而引發(fā)電流失穩(wěn)的技術(shù)制約,致使脈沖大電流的峰值導通寬度始終限制在百微秒量級,因而大大降低了其對改善鍍層結(jié)構(gòu)和提高沉積速率的期望。針對以上離子鍍技術(shù)發(fā)展的制約瓶頸,本文采用自主研制的低頻高功率雙脈沖離子鍍電源,構(gòu)建出磁控陰極靶面峰值電流導通和關(guān)斷周期可毫秒級獨立調(diào)制的低頻高功率脈沖電場環(huán)境;通過合理配置峰值電流的通斷比,在不會因瞬態(tài)的高功率密度致靶材過熱的前提下,研究了脈沖峰值電流及通斷比(Ton/Toff)等電場參量對純金屬和化合物鍍層在鍍料粒子脫靶機制、瞬態(tài)脫靶速率與鍍層結(jié)構(gòu)等的影響規(guī)律,得到如下研究成果:1、研制出低頻高功率雙脈沖離子鍍電源依據(jù)負壓環(huán)境下氬原子離化復原的微秒周期和磁控陰極靶面電子碰撞逸出...

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1陰極靶面因粒子轟擊作用而產(chǎn)生的不同效果[28]Fig.1-1Thedifferenteffectsofparticlebombardmentonthecathodetargetsurface[2所示為受電場加速作用的高能離子對陰極靶表面的轟擊以....

并賦予其極高的動能，同時在磁場作用下在靶面做擺線、螺旋線及其復合形式的運動，如圖1-2所示[29]。由于在磁場約束下的定向運動可以顯著增加電子在靶前的可移動距離，且使

體2-基材3-惰性氣體入口4-基體偏壓5-線圈電源8-電弧陰極9-陰極直流電源10-陰極引弧針11-真空圖1-3電弧離子鍍技術(shù)原理示意圖1-3Theschematicdiagramofarcionplatingtechnology如圖1-3所....

脫靶機制及產(chǎn)生輝光、弧等光離子體的方式，對兩種直流離子鍍技術(shù)的等離子體放電工藝原理進行研究與改善。等離子體放電伏安特性關(guān)系如圖1-4所示[68]。在電弧離子鍍技術(shù)中，由于鍍料粒子的陰極場致發(fā)射脫靶方式，能夠在陰極弧斑產(chǎn)生處發(fā)射大量的電子流以及金屬蒸汽流，并在靶面附近產(chǎn)生激烈的非彈....

本文編號：3990315