097

Pokrywanie węglików spiekanych warstwą TiC w temperaturze 80(H-1100°C następuje w wyniku reakcji

TiCl₄ + CH₄ + nH₂ -> TiC + 4HC1 + nH₂.

Warstwy TiN uzyskuje się \v temperaturze 80CH-1100°C w wyniku reakcji

2TiCl₄ + 4H₂ + N₂ -> 2TiN + 8HC1.

Wytwarzanie warstwy A1₂0₃ metodą CVD przy obniżonym ciśnieniu polega na hydrolizie chlorku aluminium A1C1₃ w temperaturze powyżej 950°C. Woda, niezbędna do hydrolizy, nie może być jednak doprowadzana do retorty bezpośrednio w postaci pary, ponieważ powoduje to tworzenie się proszkowych osadów A1₂0₃. Z tego względu do retorty doprowadza się mieszaninę wodoru i dwutlenku węgla lub tlenku węgla. Z mieszaniny tej, bezpośrednio na powierzchni pokrywanej płytki węglików spiekanych powstaje para wodna wchodząca w reakcję z parą chlorku aluminium. W wyniku tej reakcji tworzy się zwarta warstwa a-A1₂0₃ o dobrej przyczepności. Reakcję tę można zapisać następująco

2A1C1₃ + 3C0₂ + 3H₂ -> A1₂0₃ + 3CO + 6HC1.

Przykład instalacji do procesu CYD bez wspomagania przedstawia,rysunek 6.5.

Rys. 6.5. Schemat instalacji do realizacji procesów CVD: 1 - piec, 2 - oporowe elementy grzewcze. 3 - pompa dozująca lub parownik, 4 - wsad, 5 - mufla pieca, 6 - dozownik gazu, 7 - miernik temp^e*

ratury, 8 - filtr

Metody PVD polegają na osadzaniu na podłożu warstwy z fazy gazowej przy wykorzystaniu zjawisk fizycznych jak: odparowanie metali, rozpylenie katodowe w próż-_ni Jonizacja gazów i par metali. Ich wspólną cechą jest krystalizacja warstwy ze strumienia plazmy zawierającego cząstki zjonizowane. Różnice między poszczególnymi metodami związane są ze sposobem otrzymywania zjonizowanych par metalu. Rysunek 6.6 przedstawia schemat urządzenia do nanoszenia warstwy z wykorzystaniem jako źródła par parownika ogrzewanego indukcyjnie.

Rys. 6.6. Schemat urządzenia do wytwarzania na narzędziach warstwy TiN metodą PVD: 1 - doprowadzenie prądu, 2 - obudowa, 3 - uchwyty na wsad, 4 - wsad, 5 - elementy grzewcze, 6 - induktor, 7 - parownik, 8 - wylot do pompy próżniowej    ^

W zbiorniku znajduje się argon pod obniżonym ciśnieniem, który pod wpływem Przyłożonego napięcia ulega jonizacji. W wyniku wyładowania jarzeniowego następuje bombardowanie powierzchni narzędzi jonami argonu w celu ich oczyszczenia i przygotowania do dalszej obróbki. Następnie odparowany zostaje tytan znajdujący się ^w parowniku i wprowadzony z zewnątrz azot, którego atomy ulegają jonizacji i pod ^wpływem plazmy uderzają w powierzchnie obrabianych przedmiotów tworząc war-stwę TiN. Warstwa TiC powstanie wtedy, gdy gazem reagującym jest węglowodór, ⁿP- metan CH₄. Proces można prowadzić bez podgrzewania i wówczas powierzchnia ^wsadu pod wpływem działania plazmy nagrzewa się do temperatury około 300°C. Gdy "'sad jest podgrzewany do temperatury około 500°C, metoda PVD nazywana jest reak-^cX)ⁿym platerowaniem jonowym.

99