HPPMS-通过高等离子电离法改进涂层的性能
商业与科学机构都在不断寻找解决方案经过优化之后,如何使涂层更为有效的方法。使用高功率脉冲磁控溅射(HPPMS)技术,可以使物理气相沉积(PVD)技术释放出巨大的潜力。
除了其它的几个参数,例如活性和惰性气体的压力,衬底偏置和随系统决定的参数,在涂覆工艺中发生电离,对于PVD涂层的质量具有非常重要的意义。
通过系统优化提高质量。
CemeCon公司在很早以前,就已经认识到电离和涂层质量之间的一致性。在过去的20年以来,CemeCon对涂层技术的改进作出了很多贡献,并且将它们实施到CC800 ®型涂覆设备单元中用于增强电离作用。
除了优化的磁场,脉冲技术和送气系统之外,专利的阳极以及助推技术,都是超级氮化物涂层的优良特性的产生原因。
CC800®/9系统的高电离作用,允许超级氮化物涂层在比较低的偏置电压下进行生产。这意味着,日益加厚的涂层,需要不断地承受激烈的低能量的轰击。这种离子轰击虽然是温和的,但是却是高剂量的,因而产生一个不断高度压缩的涂层,同时不会产生不必要的缺陷。
因此,在实践中,由于超级氮化物的残余应力大约为-1 (千兆帕斯卡)Gpa,从而与其它涂层区分开来,而最传统的涂层材料的残余应力为-3至-4 Gpa。减少残余应力具有巨大的优势-其中之一是,它允许涂覆较高的涂层厚度,使刀刃上的涂层更好和更光滑,并且粘附性也得到优化。
脉冲和溅射技术是经济的,高品质涂层的基础。HPPMS是开发这项前沿技术的潜力的关键。
高功率- 顶级性能
为进一步增加电离作用,两年前,CemeCon就已经与HPPMS的发明人一起开发这项技术了。用HPPMS技术代替传统的直流等离子刺激,采用较短的开启时间和相对比较长的关闭时间的脉冲等离子。通常情况下,等离子的负载因子在大约50至500赫兹时是1:100。因此,一个10千瓦的直流电源输出,可以被分为大约1兆瓦的短脉冲和相应延长的停止时间。
HPPMS极高的脉冲流,在涂层源的前面,形成一个非常稠密的等离子区。该涂层源中几乎所有的原子通过等离子区时,都将被离子化,从而产生重大的电离增强作用。
与科研联系紧密
到现在为止,已经建成了七套CC800®/9 HPPMS系统,并交付给研究机构使用。CemeCon与这些机构一起对HPPMS进行优化,并推动此项技术在各个领域的应用。在这里,使涂层更厚密,更均匀,是研究的目标。当前所有工作的主要焦点,是对超级氮化物的进一步开发,进一步降低残余应力并且改进性能。
使用HPPMS专利技术的CC800®/9涂层系统的用户可以获得许多好处:超级氮化物的特点是,由于极低的残余应力可以允许涂覆较高的涂层厚度,使刀刃上的涂层更好和更光滑,并且粘附性也得到优化。极厚的涂层解决方案,为这种前沿的工艺技术,打开了新的机遇。
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