Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Влияние выработки катода дугового испарителя на равномерность толщины покрытия и угловое распределение продуктов эрозии

# 04, апрель 2014
DOI: 10.7463/0414.0707391
Файл статьи: Kirillov_E.pdf (1019.97Кб)
авторы: Духопельников Д. В., Кириллов Д. В., Воробьев Е. В., Ивахненко С. Г.

УДК 66.088

Россия, МГТУ им. Н.Э. Баумана

Метод вакуумного дугового испарения широко используется для нанесения функциональных покрытий. Часто применяется схема торцевого дугового испарителя с фиксацией катодного пятна кольцевым электростатическим экраном, охватывающим катод. При этом для осуществления равномерной выработки катод помещается в осесимметричное расходящееся магнитное поле. При такой схеме стабилизации разряда на поверхности катода формируется профиль выработки в форме «чаши» с высокими стенками (буртиком). В начале работы на невыработанном катоде заранее механическим путём формируется буртик высотой от 2 до 3 мм, который в процессе работы увеличивается в высоте за счёт выработки центральной части катода. Растущий в процессе работы дугового испарителя буртик, может влиять на равномерность осаждаемого покрытия.
В данной работе было проведено исследование влияния высоты буртика на равномерность осаждаемого покрытия. Материалом катода для испытаний служил алюминиевый сплав Д16. В качестве протяжённой подложки служило флоат-стекло М1, расположенное параллельно рабочей поверхности катода. Измерения толщины покрытия были выполнены контактным профилометром каждые 50 мм длины подложки. Были получены распределения толщины покрытия вдоль подложки для нового катода, после 6 часов и после 12 часов непрерывной работы. Разница в толщине покрытия на расстоянии от центра подложки 50 мм составила 12 %. По полученным распределениям толщины покрытия на плоской подложке рассчитывалось угловое распределение испарённого с поверхности катода вещества при различных выработках катода дугового испарителя. Показано, что угловое распределение испарённого вещества для нового катода незначительно отличается от закона Ламберта-Кнудсена. По мере выработки катода расхождение с косинусоидальным законом увеличивается.
Незначительное расхождение от косинусоидального распределения наличием небольшого буртика на кромке катода и расстоянием до подложки, сравнимым с диаметром катода, что не позволяет считать катод точечным источником. Дальнейшее расхождение определяется значительным ростом высоты буртика и перехватыванием им части испарённого материала.

 

Список литературы

  1. Андреев А.А., Саблев Л.П., Шулаев В.М., Григорьев С.М. Вакуумно-дуговые устройства и покрытия. Харьков: ННЦ ХФТИ, 2005. 236 с.
  2. Технология тонких пленок: справочник. Т. 1. Изготовление тонких пленок : пер. с англ. / под ред. Л. Майссела, Р. Глэнга; пер. с англ. под ред. М.И. Елинсона, Г.Г. Смолко. М.: Советское радио, 1977. 664 с.
  3. Марахтанов М.К., Духопельников Д.В., Жуков А.В., Кириллов Д.В., Мелик-Парсаданян А.К., Пархоменко Ю.Н. Вакуумная дуга с монокристаллическим кремниевым катодом для получения наноструктурированных материалов // Справочник. Инженерный журнал. 2008. № 9. С. 22-27.
  4. Мубояджян С.А., Луценко А.Н., Александров Д.А., Горлов Д.С. Исследование возможности повышения служебных характеристик лопаток компрессора ГТД методом ионного модифицирования поверхности // Электронный научный журнал «Труды ВИАМ». 2013. № 1. Режим доступа: http://viam-works.ru/ru/articles?art_id=2 (дата обращения 01.03.2014).
  5. Straumal B., Gust W., Vershinin N., Dimitriou R., Rabkin E. Nanostructured vacuum arc deposited titanium coatings // Mater. Phys. Mech. 2002. No. 5. P. 39-42.
  6. Духопельников Д.В., Кириллов Д.В., Воробьёв Е.В., Ивахненко С.Г. Влияние выработки катода дугового испарителя на угловое распределение продуктов эрозии // Материалы IX Международной научно-технической конференции «Вакуумная техника, материалы и технология» (Москва, 15-17 апреля 2014 г.) / под ред. С.Б. Нестерова. М.: НОВЕЛЛА, 2014.
  7. Костржицкий А.И., Карпов В.Ф., Кабанченко М.П., Соловьева О.Н. Справочник оператора установок по нанесению покрытий в вакууме. М.: Машиностроение, 1991. 176 с.

Тематические рубрики:
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2020 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)