Prionsabal an léasa iain galú léas leictreon fada uvc 222 172nm UV LED agus léas iain sputtering maighnéadrón
9.3 Sreabhadh Leictreon Arc
Le blianta beaga anuas, bhí ról suntasach ag sreabhadh stua leictreon ard-fhuinnimh, ard-dlúis i urscaoileadh stua i bpróisis ianphlátála, mar shampla píosaí oibre a théamh, píosaí oibre a ghlanadh, éifeachtaí ianúcháin a fheabhsú, agus sil-leagan sciath. Tugadh na gnéithe seo isteach i gcaibidlí roimhe seo. Déanann an chuid seo achoimre agus eagrú ar shaintréithe, ar mhodhanna giniúna, agus ar fheidhmchláir shreabhadh leictreoin stua, rud a ligeann do léitheoirí a thuiscint a thábhachtaí atá sé úsáid iomlán a bhaint as sreabhadh stua leictreoin.
9.3.1 Tréithe agus Modhanna Giniúint Stua Leictreoin
1. Saintréithe Sreabhadh Leictreon Arc
Tá dlús an tsreafa leictreon, an tsreabhadh ian, agus na n-adamh neodracha ardfhuinnimh sa stua plasma ginte ag urscaoileadh stua i bhfad níos airde ná mar atá sa urscaoileadh glow. Sa spás sciath, tá níos mó iain gháis, iain mhiotail, adaimh ardfhuinnimh corraithe, agus grúpaí gníomhacha éagsúla, a bhfuil ról tábhachtach acu i gcéimeanna teasa, glantacháin agus brataithe an phróisis sil-leagan. Tá an fhoirm gníomhaíochta de shreabhadh leictreoin stua difriúil ón bhfoirm léasa ian; ní dhéantar é a chóineasú go hiomlán ina "léas" ach go príomha i stát éagsúil, mar sin tugtar stua-sreabhadh leictreoin air. Ós rud é go ngluaiseann sreabhadh stua leictreon i dtreo an anóid, cibé áit a bhfuil cuaille dearfach an tsoláthair cumhachta stua ceangailte, díreofar an sreabhadh stua leictreon ann. Is féidir leis an anóid a bheith ina phíosa oibre, anóid chúnta, breogán, etc.
2. Modhanna chun Sreabhadh Leictreon Arc a Ghiniúint
(1) Giniúint Sreabhadh Arc Leictreon le Foinse Gáis
Is féidir le urscaoileadh stua catóide log agus urscaoileadh stua filiméid te sruthanna stua thart ar 200A a bhaint amach, le voltais stua 50 ~ 70V.
(2) Giniúint Foinse Soladach ar Shreabhadh Leictreon Arc
Foinsí stua cathodach, lena n-áirítear foinsí stua beag, foinsí stua columnar, foinsí stua dronuilleogach plánach mór, etc. Tá sruth stua 80~200A ag gach foinse stua cathodach agus voltas stua 18~25V. Is féidir le sreabhadh stua leictreoin ard-dlúis, ísealfhuinnimh sa dá chineál plasma urscaoilte stua ianú dian-imbhuailte a tháirgeadh le hadaimh sciath gáis agus miotail, rud a thugann níos mó iain gháis, iain mhiotail, adamh gníomhacha ardfhuinnimh éagsúla, agus grúpaí gníomhacha, rud a mhéadaíonn gníomhaíocht iomlán na n-ian brataithe.
9.3.2 Feidhmiú Stua Leictreoin
1. Feidhmchláir Sreabhadh Leictreon Arc Foinse Gáis
1) Balzers Company Invented an Hot Filament Arc Ion Plating Machine First
Is féidir leis an sreabhadh stua leictreon a astaíonn an gunna stua filiméid te ó bhun go barr i dtreo an anóid an próiseas iomlán teasa, glantacháin agus sciath an phíosa oibre a rialú trí athrú a dhéanamh ar shuíomh anóid agus ar éagsúlachtaí srutha leictreamaighnéadacha. Cé nach n-úsáidtear an meaisín plating seo le haghaidh sciath a thuilleadh, tá sé fós fostaithe le haghaidh téamh workpiece agus glanadh bombardú.
2) Athruithe Cuideachta Hauzer Seasamh Anóid
Ag baint úsáide as éifeachtaí réimse leictrigh amháin, déanann an sreabhadh stua leictreon gás argón a ianú le linn gluaiseachta i dtreo an anóid chun sreabhadh ian argóin ard-dlúis a tháirgeadh le haghaidh glanadh bombardú na bpíosaí oibre; Táirgeann gás nítrigine ianaithe-sreabhadh ian nítrigine ard-dlúis le haghaidh nítriú ian stua.
3) Ar dtús, níor úsáideadh Gunnaí Hollow Catóide ach amháin i Meaisíní Plating Ion Cathóide Hollow
Suiteáilte Dalian Jingjing Technology Co., Ltd gunna catóide log i meaisín plating ian foinse stua beag mar fhoinse glanadh bombardú do workpieces, a bhaint amach éifeachtaí glantacháin maith agus feabhas a chur ar gile dromchla workpiece.
4) Suiteáil an Dr Peng Hongjian Gunna Hollow Catóide i Meaisín Plátáil Ion Foinse Stua Beag
Agus é ag sciath leis an bhfoinse stua beag, cuirtear an gunna catóide log i ngníomh ag an am céanna, ag baint úsáide as sreabhadh stua leictreoin ard-dlúis chun an dóchúlacht imbhuailte le cáithníní brataithe a mhéadú, ag scagadh an struchtúir bhrataithe. Fíor 9-10 Íomhánna micreascóp fórsa adamhach de struchtúr brataithe arna scagadh ag sreabhadh leictreoin stua catóide log a) sruth gunna catóide log 0A b) sruth gunna catóide log 120A c) Gunna catóide log sruth 140A d) sruth gunna catóide log 160A Nóta: Chuir an Dr. Peng Hongjian an figiúr seo ar fáil Mar atá le feiceáil i bhFíor 9-10, le méadú ar an sruth stua catóide log, laghdaítear agus míníonn cáithníní móra sa sciath de réir a chéile, rud a léiríonn gur féidir le sreabhadh stua ard-dlúis struchtúr bratuithe ó fhoinsí stua cathodic a bheachtú.
2. Feidhmchláir Sreabhadh Leictreon Arc Foinse Soladach
(1) Teicneolaíocht Glanadh Píosa Oibre Feabhsaithe Sreabhadh Leictreon Arc
I bpróisis plating ian, úsáidtear glanadh ian Argón urscaoileadh glow go ginearálta le haghaidh workpieces, ach tá an dlús sreabhadh ian Argón ó urscaoileadh glow íseal; is féidir úsáid a bhaint as iain tíotáiniam ó plasma foinse stua cathodic chun workpieces a ghlanadh cáithníní móra a tháirgeadh ar an dromchla. Tá teicneolaíocht nua tagtha chun cinn ag baint úsáide as sreabhadh leictreon ó réimse fuar-phlasma stua spreagtha a astaítear ó fhoinsí stua cathodacha chun gás argóin a ianú, a tháirgeann iain argóin íseal-fhuinnimh, ard-dlúis le haghaidh glantacháin saothair. Ligeann meaitseálacha suímh anóid éagsúla catóide do réimsí leictreacha sreabhadh leictreon a thiomáint chuig aon suíomh anóid atá ag teastáil. Soláthraíonn glanadh buamaí le sreabhadh ian argóin íseal-dlúis, ard-dlúis éifeachtaí glantacháin maithe agus gile ard dromchla an phíosa oibre. Is é seo an modh costais is simplí agus is ísle chun sreabhadh iain argóin ard-dlúis a fháil.
(2) Sreabhadh Arc Leictreon Próiseas Clúdach Sputtering Magnetron Feabhsaithe
Feidhmíonn teicneolaíocht sciath sputtering Magnetron i urscaoileadh glow le dlús plasma íseal, rud a fhágann go bhfuil rátaí taisce íseal, greamaitheacht tsubstráit scannáin íseal, rátaí íseal ianaithe miotail, agus fuinneamh cáithníní sciath íseal, rud a fhágann go bhfuil sé deacair scannáin chumaisc a fháil. Le blianta beaga anuas, tá teicneolaíocht nua tagtha chun cinn trí fhoinsí stua cathodic a chumrú i meaisíní sputtering magnetron chun leibhéal sciath sputtering magnetron a fheabhsú.
Déanann sreabhadh stua leictreoin ard-dlúis ianú ar ghás argón chun sreabhadh ian argóin ard-dlúis a tháirgeadh le haghaidh glanadh tuairteála na bpíosaí oibre, ag cur in ionad glanadh tuairteála ian tíotáiniam a úsáideadh le fada agus ag feabhsú éifeachtaí maisiúcháin do tháirgí maisiúcháin deiridh ard atá brataithe le sputtering maighnéadrón.
Déanann sreabhadh stua leictreoin ard-dlúis ianú ar ghás argóin chun sreabhadh ian argóin ard-dlúis a tháirgeadh le haghaidh sputtering sputter, ag méadú rátaí sil-leagan.
Is féidir le foinsí stua cathodach comhoiriúnaithe i sciath sputtering maighnéadrón cóta le chéile le spriocanna sputtering maighnéadrón tar éis an workpiece a ghlanadh, a chumasaíonn scannáin chóimhiotail agus scannáin ilchiseal.
Taisce cuidithe. Le linn rannpháirtíochta sciath ag foinsí stua cathodic, sreabhadh leictreon os cionn 100A astaítear méaduithe ráta ianaithe na n-adamh sciath sputtered, ag éascú foirmiú scannán cumaisc; sroicheann níos mó iain miotail an saotharphíosa, ag méadú rátaí sil-leagan maighnéadrón. I gCaibidil 7, tugadh isteach an meaisín plating ian stua cathodic columnar a d'fhorbair Platt Company, le foinse stua cathodic columnar suiteáilte sa lár mar sprioc sputtering magnetron columnar (múnla bunaidh m411). Úsáideann an sprioc sputtering magnetron lár spriocanna inslithe ceirmeacha, agus úsáideann foinsí stua colún dorais spriocanna éagsúla. Cótaíonn an dá fhoinse sciath columnar éagsúla le chéile chun bratuithe crua ilchodacha a tháirgeadh. Is féidir le foinsí stua colbha dorais spriocfheadáin agus píosaí oibre a ghlanadh agus feidhmiú mar fhoinsí brataithe, ag soláthar na n-éifeachtaí seo a leanas le linn sciath comhuaineach leis an sprioc colún lár:
Méadaíonn -sreabhadh leictreoin ard-dlúis dlús iain argóin, rud a ardaíonn rátaí sil-leagan.
Méadaíonn sreabhadh leictreoin ard-dlúis ráta ianúcháin na gcáithníní brataithe sputtered, ardaíonn sé rátaí sil-leagan agus baintear amach 2μm/h do bhratuithe crua ilchodacha.
Feabhsaíonn ráta ianúcháin níos airde gníomhaíocht na gcáithníní sciath éagsúla, rud a éascaíonn taisceadh imoibríoch de chótaí crua ilchodacha. Is sampla iontach é seo d’úsáid a bhaint as foinse stua cathodach-sruth leictreoin stua astaithe chun sciath sputtering maighnéadrón a fheabhsú.
a) Galú Líoma Leictreon Taiscí Cuidithe le Líoma ian
b) Taiscí Cuidithe le Líoma ian Sputtering Magnetron
Úsáideann siad seo bíomaí ian cúnta. Taisceann léasacha ian isteach ar an tsubstráit adaimh scannáin a sputtered ón sprioc, agus ionradaíonn an fhoinse ian ar an taobh clé an saothar, ag baint amach sciath sputtering comhuaineach agus buamáil léas ian. Áirítear ar na buntáistí: tá ardfhuinnimh ag cáithníní sputtered ó -sputtering bhíoma ian fuinnimh ard, ag soláthar greamaitheacht mhaith don tsubstráit; ceadaíonn teaglamaí treallacha d’eilimintí miotail agus neamh-mhiotail cineálacha éagsúla scannán; bhfolús ard le linn sciath bhfabhar feidhmíocht den scoth scannáin tanaí.
(3) Modh Cumhdach Sputtering Magnetron Traidisiúnta
Tá ráta ianaithe miotail íseal ag sputtering maighnéadrón traidisiúnta, rud a fhágann go bhfuil sé deacair taisceadh imoibríoch scannán cumaisc. Anois, déantar sciath sputtering magnetron a chomhcheangal le buamáil le cúnamh bíomaí ian chun cáilíocht sciath, greamaitheacht an tsubstráit scannáin, agus ráta ianaithe na gcáithníní brataithe a fheabhsú, ag méadú rátaí taisce agus ag éascú scannáin tanaí cumaisc. Cuirtear an teicneolaíocht seo i bhfeidhm go forleathan i réimsí innealra, aeraspáis, faisnéise, ailtireachta agus maisiúcháin. Tá foinsí ian ciseal anóid stiallacha fada níos oiriúnaí do bhratú táirge achar mór-phlána. In iarratais optúla áirithe, is féidir an teicneolaíocht chúnta seo a chur le chéileLED UV 172nmnói bhfad UVC 222foinsí solais nm do ghníomhachtú dromchla, feabhas breise a chur ar fheidhmíocht scannáin.
(4) Feidhmchláir Teicneolaíochta Taiscí Cuidithe Líoma ian
D’éirigh le sil-leagan le léas ian (IBAD) ábhair nua a shintéisiú agus-scannáin tanaí ardfheidhmíochta a ullmhú, feidhmchláir a aimsiú i scannáin inslithe, scannáin chosanta, scannáin optúla, bratuithe scátháin léasair le haghaidh gléasanna leictreonacha, agus scannáin atá resistant do chaitheamh, creimthe, d’uirlisí, múnlaí agus imthacaí.
1) Dlús Scannán a Fheabhsú
Ba i scannáin thana fheidhmiúla le haghaidh airíonna leictreacha, maighnéadacha agus optúla a cuireadh i bhfeidhm an taisceadh le léas ian ba luaithe. Soláthraíonn foinsí ian fuinnimh íseal bombardú cuidithe, a rialaíonn struchtúr agus dlús scannáin go beacht le léasacha ian. Léirítear i bhFíor 9-8 go méadaíonn deascadh cúnamh ian dlús struchtúir brataithe galú léis leictreon. Laghdaíonn dlús scannáin níos airde porosity, feabhsaíonn sé greamaitheacht, agus soláthraíonn sé friotaíocht ard damáiste léasair le scaipeadh íseal optúil. I gcórais optúla ultraivialait dhomhain, le chéilei bhfad UVC 222Is féidir le foinsí solais nm cobhsaíocht scannán a bharrfheabhsú ag tonnfhaid gearra.
2) Scannáin Thin Feidhme a Fháil le Comhdhéanamh Stoichiometric
Is éard atá i scannáin optúla coitianta ná scannáin ocsaíd mar [ocsaídí éagsúla]. Is cúis le galú díreach na n-ocsaídí seo le linn brataithe easnamh ocsaigine, rud a chuireann isteach ar fheidhmíocht scannáin optúla. Cúitíonn sil-leagan feabhsaithe le léas iain ocsaigine do chaillteanas ocsaigine le linn na sil-leagan, ag táirgeadh scannáin optúla ar ardchaighdeán. Le haghaidh bratuithe optúla áirithe a dteastaíonn airíonna íonachta agus antibacterialacha foircneacha, cúntaLED UV 172nmIs féidir é a thabhairt isteach le haghaidh díghalrú dromchla agus gníomhachtú, ag cinntiú scannáin atá saor ó éilliú.
3) Miotal a Fháil-Diamaint Dhópáilte-Cosúil le Scannáin Carbóin (M-DLC)
Úsáidtear scannáin atá cosúil le diamant-charbóin (DLC) go forleathan le haghaidh cruas ard, friotaíocht caitheamh agus friotaíocht creimeadh. Táirgeann sil-leagan le léas ian fuinnimh íseal scannáin DLC le cruas suas le 5100HV. Léiríonn turgnaimh go bhfuil greamaitheacht tsubstráit scannáin den scoth, gairbhe dromchla an-íseal, agus friotaíocht caitheamh níos fearr ag scannáin DLC dópáilte miotail arna n-ullmhú ag sil-leagan le léas ian.
Sioncrónaíonn ionradaíocht bhíoma ian le sil-leagan scannáin, cuireann sé feabhsaithe ionchlannú ian agus éifeachtaí modhnuithe i bhfeidhm ar fud an phróisis, feabhsaítear greamaitheacht an tsubstráit scannáin, deilbhíocht struchtúir, strus scannáin, dlús, agus comhdhéanamh agus airíonna na gciseal trasdultach, rud a fhágann scannáin tanaí níos fearr. I réimsí brataithe feistí leighis, an teicneolaíocht seo in éineacht lei bhfad UVC 222nm féadann airíonna germicidal dromchlaí a fhorbairt a bhfuil feidhmeanna friotaíocht caitheamh agus féin-díghalrúcháin acu.
