Procese de bază:
- Pulverizare cu magnetron în vid (straturi ultra-subțiri / subțiri / mediu-groase)
- Strat de dedesubt de galvanizare + proces compozit de pulverizare cu magnetron (straturi groase)
Tipuri țintă din aliaj de nichel:
NiCr, NiTi, NiCu, NiCrAl (parametri generali; pot fi făcute ajustări minore în funcție de compozițiile specifice ale aliajului)
Materiale suport:
Cupru / Molibden / Titan / Grafit (substraturi țintă utilizate în mod obișnuit)
Grosimea acoperirii vs. Caracteristicile procesului și aplicațiile
| Gama de grosime a acoperirii | Caracteristicile cheie ale procesului | Medii tipice de aplicare | Tipuri de ținte reprezentative |
|---|---|---|---|
| Strat ultra-subțire (0,1–1 μm) | Rată scăzută de pulverizare; necesită un control precis al puterii și al timpului de depunere; uniformitate foarte mare a grosimii | 1. Straturi de modificare a suprafeței pentru ținte de cip semiconductor pentru a îmbunătăți rezistența la oxidare; 2. Straturi de tranziție pentru ținte de acoperire optică pentru a spori reflectivitatea optică; 3. Acoperiri anti-corozive pentru ținte electronice de precizie utilizate în medii ușor corozive |
Ținte din aliaj NiCr (semiconductor); Ținte din aliaj NiTi (aplicații optice) |
| Strat subțire (1–10 μm) | Echilibrează uniformitatea acoperirii și costul; potrivit pentru pulverizarea cu magnetron sau pentru procesele compozite de galvanizare + pulverizare | 1. Straturi de lipire pentru ținte plane de magnetron pentru a conecta materialul țintă cu plăci de suport (de exemplu, suport de cupru); 2. Straturi funcționale pentru ținte fotovoltaice pentru îmbunătățirea conductibilității electrice; 3. Straturi de protecție pentru ținte convenționale de acoperire cu vid în condiții de-încărcare medie |
Ținte din aliaj NiCu (fotovoltaice); ținte de nichel pur (straturi de lipire) |
| Strat gros-mediu (10–30 μm) | Necesită pulverizare segmentată pentru a evita creșterea excesivă a temperaturii; recoacerea post-depunere recomandată pentru a elimina stresul intern | 1. Straturi rezistente la uzură-pentru ținte rotative pentru a prelungi durata de viață în aplicații de pulverizare-de mare putere; 2. Acoperiri de protecție pentru ținte rezistente la coroziune-în medii umede sau ușor acide/alcaline; 3. Straturi de bază pentru ținte de pulverizare termică pentru a îmbunătăți aderența strat-substrat |
Ținte din aliaj NiCrAl (rezistență la uzură); Ținte din aliaj NiMo (rezistență la coroziune) |
| Strat gros (30–50 μm) | Stratul de bază de galvanizare combinat cu îngroșarea prin pulverizare pentru a reduce timpul și costul total de pulverizare | 1. Straturi portante-de sarcină pentru ținte de acoperire industrială de-putere mare utilizate în-sputtering continuă pe termen lung; 2. Straturi de protecție pentru ținte care operează în medii extrem de corozive (de exemplu, aplicații marine); 3. Straturi de corectare a planeității pentru ținte de-dimensiuni mari |
Ținte din aliaj NiTi (acoperire industrială); Ținte din aliaj NiCr (medii extreme) |
III. Considerații cheie pentru potrivirea procesului și a grosimii acoperirii
1. Controlul uniformității grosimii
Grosimea acoperirii pe întreaga suprafață țintă trebuie controlată în interior±5%. Abaterea excesivă poate duce la eroziunea neuniformă a țintei în timpul pulverizării, afectând negativ calitatea acoperirii. Uniformitatea poate fi îmbunătățită prin optimizarea distanței țintă-la-substrat și prin utilizarea substraturilor rotative.
2. Relația dintre compoziția acoperirii și grosime
- Pentrustraturi ultra-subțiri (< 1 μm), acoperirile cu nichel cu un singur -component sunt preferate pentru a evita segregarea elementelor din aliaj.
- Pentruthicker layers (> 10 μm), acoperirile din aliaj de nichel cu mai multe-componente pot fi utilizate pentru a îndeplini cerințele funcționale, cum ar fi rezistența la uzură sau la coroziune.
3. Impactul mediului de aplicare asupra grosimii stratului de acoperire
- Aplicații de-uzură mare sau de-putere mare→ Acoperiri cu grosime medie-sau groase (10–50 μm)
- Aplicații optice și electronice de precizie→ Acoperiri ultra-subțiri sau subțiri (0,1–10 μm)
- Medii corozive mai agresive→ Acoperiri mai groase combinate cu aliaje de nichel{0}}rezistente la coroziune (de exemplu, NiCr, NiMo)
