Jonų dengimas

Jonų dengimo principas

Jonų dengimas reiškia, kad dujų išleidimas į jonizuojančias dujas arba išgarintas medžiagas vakuumo sąlygomis. Išgarinimo medžiagos arba jų reagentai kaupiasi ant ruošinio veikiant jonų bombardavimui dujų jonais arba išgarintomis medžiagomis. Jonų danga gali būti padalinta į magnetroninių dulkių jonų dangą, reaktyviąja jonų danga, tuščiavidurio katodo išlydžio jonų dengimą (tuščiavidurio katodo išgarinimą), daugiasluoksniu jonų dengimą (katodo lanko jonų danga) ir tt. Joninių dangų sudėtyje yra švytėjimo išlydžio, plazminių technologijų ir vakuuminio garinimo technologijos, kurios ne tik žymiai pagerina dangos efektyvumą, bet ir žymiai išplečia dengimo technologijos panaudojimą. Be to, naudodamas vakuuminį purškimą, jis taip pat turi privalumų: stiprus plėvelės sukibimas, geroji difrakcija, platus medžiagų asortimentas ir pan. Pagrindinis jonų dengimo principas - jonizuoti metalo arba lydinio garus, naudojant inertinių dujų švytėjimą ar lanką. Jonų dengimas apima kaitinimo medžiagų (pvz., TiN ir TiC) šildymo, garinimo ir nusodinimo procesus. Išgarinti dangų medžiagos atomai perduodami maždaug jonizuojančia jėga per švytėjimo sritį ir sklendę į ruošinį veikdami elektriniu lauku, jis įstrigo ruošinio paviršių, kurio energija yra kelios tūkstančios elektronų voltų, ir gali būti įpurškiama į substrato gylis apie kelis nanometrus. Todėl dangos privalomoji jėga yra gerokai patobulinta, o nejonizuotos išgarintos medžiagos angos dedamos tiesiai ant ruošinio. Inertinių dujų jonų ir dengimo medžiagos jonų purškimas ant ruošinio paviršiaus taip pat gali pašalinti teršalus, siekiant pagerinti sukibimo jėgą.

Jonų dengimo privalumai

1. Stiprios difrakcijos galimybės

Jonų dengimo procese garuojančios medžiagos dalelės elektriniuose laukuose kinta elektros linijos kryptimi. Todėl bet kuri dalis, kurioje yra elektrinis laukas, gali gauti gerą dengimo sluoksnį, kuris yra geresnis už įprastą vakuuminę dangą, siekiant gauti dengimą tiesiai kryptimi. Taigi, šis metodas yra labai tinkamas dangai ant vidinės angos, griovelio ir siauros plyšinių dalių dangos. Normalus vakuuminis dengimo metodas gali padengti tiesioginį paviršių. Išgaravimo daleles galima pakelti tik kaip laipiojimo kopėčios. Bet jonų danga gali vienodai padengti dalių nugarą ir vidines skylutes. Įkraunami jonai gali skristi palei nurodytus maršrutus bet kurioje jų veiklos spinduliu, pavyzdžiui, sėdėti ant sraigtasparnių.

2. Aukštos kokybės dangos

Jonu dengta danga yra stora, be pūtimo, be burbuliukų ir storio. Netgi paviršiai ir grioveliai gali būti vienodai padengti be metalurgijos. Taip pat gali būti padengtos dalys, tokios kaip siūlai. Šis metodas taip pat gali ištaisyti defektus, tokius kaip plyšus į minėtą plyšius ir duobes ant ruošinio paviršiaus, kurie gali efektyviai pagerinti paviršiaus kokybę ir fiziškai bei mechaniškai paslepiančių dalių savybes. Nusidėvėjimo bandymai rodo, kad, tinkamai apdorojus, apdirbamo rutulio nuovargis gali būti 20% ~ 30% didesnis nei prieš padengimą.

3. Supaprastintas jonų dengimo valymo procesas

Dauguma esamų dengimo procesų reikalauja iš anksto griežtai valyti ruošinį, tai yra sudėtinga ir brangi. Tačiau pats jonų dengimo procesas turi jonų bombardavimo valymo poveikį, ir šis poveikis tęsiasi visą dengimo procesą. Valymo efektas yra puikus, o paviršius gali būti tiesiogiai pritvirtintas prie pagrindo, kuris efektyviai padidina sukibimą ir supaprastina didelį kiekį pirminio valymo darbų.

4. Platus medžiagų asortimentas

Jonų dengimo metodu naudojami didelio energijos jonai, skirti užfiksuoti ruošinio paviršių, todėl didelis elektros energijos kiekis paverčiamas į šilumos energiją ruošinio paviršiuje, taip skatinant paviršinio audinio proliferacines chemines reakcijas. Tačiau visą ruošinį, ypač ruošinio šerdį, nedaro įtakos aukšta temperatūra. Todėl šis dengimo procesas yra platesnis taikymas ir mažiau ribota. Paprastai gali būti padengiami įvairūs metalai, lydiniai ir tam tikros sintetinės medžiagos, izoliacinės medžiagos, termiškai jautrios medžiagos ir aukštos lydymosi temperatūros medžiagos. Tai gali būti nemetalo ar metalo plokštelės ant metalinių apdirbamųjų detalių, metalo arba nemetalo, skirtų nemetalų gamybai, ir net plastiko, gumos, kvarco, keramikos ir kt.