- sublimacj臋 metalu lub zwi膮zku w wy艂adowaniu 艂ukowym ci膮g艂ym lub Implil sowym,
- rozpylanie katodowe lub anodowe metalu lub zwi膮zku,
a sposobem nanoszenia par materia艂u, co mo偶e si臋 odbywa膰 przez:
- rozpylanie (sputtering - S), czyli nanoszenie zjonizowanych par metalu uzyskanych przez rozpylenie metalowej elektrody jonami gazu oboj臋tnego (najcz臋艣ciej jest nim argon) uzyskanymi w wyniku wy艂adowania Jur/c niowego,
- naparowanie (amporaiion - E) zachodz膮ce przez nanoszenie nlozionl zowanych (technika klasyczna) lub nieznacznie zjonizowanych par matulu fazy lub zwi膮zku, uzyskanych technikami termicznymi przez odparowunb (technika wspomagana), przy czym jonizacja najcz臋艣ciej odbywa si臋 w lmu-| strefie ni偶 otrzymywanie par,
napylanie (ion plating - IP) polegaj膮ce na nanoszeniu par metalu, fazy lub zwi膮zku uzyskanych przez odparowanie lub sublimacj臋 temperaturow膮, przy czym pary metali lub zwi膮zk贸w s膮 zjonizowanc bardziej, ni偶 w przypadku wspomaganych technik naparowania, a jonizacja par zwykle ma miejsce w strefie otrzymywania par,
; intensyfikacj膮 procesu osadzania warstw przez:
metody reaktywne, zwi膮zane ze stosowaniem gaz贸w reaktywnych (np, N, w臋glowodor贸w, 02, NH3), umo偶liwiaj膮cych uzyskanie na pokrywam i powierzchni zwi膮zku o du偶ej twardo艣ci (np. TiN, VC, Al203, w wyniku reakcji z parami metali),
- metody aktywowane, z aktywowaniem procesu jonizacji gaz贸w i par metali przez dodatkowe wy艂adowanie jarzeniowe, sta艂e lub zmienne pole ciek tryczne, pole magnetyczne, dodatkowe 藕r贸d艂a emisji elektron贸w albo pod grzewanie pod艂o偶a,
metody mieszane reaktywno-aktywowane, w kt贸rych mo偶liwe s膮 r贸偶ne kom binacje podanych proces贸w fizycznych.
Metody PVD s膮 stosowane praktycznie do pokrywania narz臋dzi ze siali wysokostopowych, g艂贸wnie skrawaj膮cych i do obr贸bki plastycznej, odpornymi na 艣cieranie warstwami, np. TiN, TiC lub wielowarstwowo. Pokrywa si臋 r贸wnie偶 pro eyzyjne elementy maszyn, np. wa艂ki, 艂o偶yska, elementy pomp.
Wytwarzanie cienkich pow艂ok metod膮 fizycznego osadzania z fazy guzowe) wykorzystywane jest nie tylko w zastosowaniach trybologicznych w celu poprawy w艂asno艣ci eksploatacyjnych narz臋dzi (g艂贸wnie odporno艣ci na 艣cieranie), lei / r贸wnie偶 w wiciu dziedzinach in偶ynierii materia艂owej: elektronice, optyce, mody cynie, do zastosowa艅 antykorozyjnych, a tak偶e dekoracyjnych.
W technikach PVD zmiana parametr贸w procesu ma du偶y wp艂yw na struktur臋 pow艂oki. Podstawowymi parametrami procesu wp艂ywaj膮cymi na struktur臋 s膮: tern peratura pod艂o偶a, ci艣nienie gazu, energia jon贸w bombarduj膮cych, kt贸re razom z cechami pod艂o偶a: sk艂adem chemicznym, mikrostruktur膮, topografi膮, determimi J膮 w艂asno艣ci mechaniczne pow艂ok. Intensywno艣膰 zjawisk zachodz膮cych nu powierzchni zale偶y m.in. od g臋sto艣ci strumienia energii jon贸w bombarduj膮cych, kt贸rej g贸rna warto艣膰 ograniczona jest odporno艣ci膮 ciepln膮 materia艂u pod艂o偶u. Dla malej energii jon贸w zderzenia jon-cia艂o sta艂e mog膮 powodowa膰 lokalny wzrout
temperatury i desorpcj臋 cz膮stek znujduj膮oyoh si臋 nu powici zolml (mlii. zanieczyszcze艅). Gdy energia wzrasta (procesy z udzia艂om pln/iny), /uchodz膮 zjawiska opisane uprzednio oraz dodatkowo mo偶e wyst膮pi膰 !mplimiac|u Jon贸w i rozpylanie atom贸w z powierzchni pokrywanej, Na witrioli energii Jon贸w w proce sach PVD mo偶na wp艂ywa膰 przez zmian臋 warto艣ci mtt臋偶onlii polu elektrycznego przyspieszaj膮cego jony (polaryzacja pod艂o偶a ujemnym napi臋ciom) oraz drogi iwo bodnej jon贸w, na kt贸rej s膮 one przyspieszono w polu elektrycznym, K贸/na energia jon贸w bombarduj膮cych wp艂ywa przede wszystkim im: zarodkowanie 1 wzrost pow艂oki, morfologi臋 powierzchni oraz przyczepno艣膰 do pod艂o偶a,
TECHNIKI PVD MAMOSZEIMtA POW艁OK
Na rysunku 4.127 przedstawiono klasyfikacj臋 technik l'VI) ze /Jonizowanej fazy gazowej, na podstawie kt贸rej mo偶na nazywa膰 techniki zgodnie z leli cechami charakterystycznymi, np. SIP - klasyczne napylanie (platerowanie) Jonowe (slmple
techniki |
techniki |
techniki |
1,01 ;l a ukl | ||
klasyczne-S |
| reaktywne - R |
aktywowane A |
mion/ono AU |
Rysunek 4.127
Og贸lna klasyfikacja metod PVD nanoszenia pow艂ok