Rotation of�F20071123002

-    sublimację metalu lub związku w wyładowaniu łukowym ciągłym lub Impul sowym.

-    rozpylanie katodowe lub anodowe metalu lub związku,

as sposobem nanoszenia par materiału, co może się odbywać przez:

-    rozpylanie (sputtering - S), czyli nanoszenie zjonizowanyeh par mol u III uzyskanych przez rozpylenie metalowej elektrody jonami gazu obojętnego (najczęściej jest nim argon) uzyskanymi w wyniku wyładowaniu Jui/r niowego,

- naparowanie (evaporaiion - E) zachodzące przez nanoszenie nlo/Jonl zowanych (technika klasyczna) lub nieznacznie zjonizowanyeh par metalu, fazy lub związku, uzyskanych technikami termicznymi przez odparowani (technika wspomagana), przy czym jonizacja najczęściej odbywa się w Ima | strefie niż otrzymywanie par,

napylanie (ion plating - IP) polegające na nanoszeniu par metalu, fn/y lub związku uzyskanych przez odparowanie lub sublimację temperaturową, przy czym pary metali lub związków są zjonizowanc bardziej, niż w przypadku wspomaganych technik naparowania, a jonizacja par zwykle ma miejsce w strefie otrzymywania par,

* intensyfikacją procesu osadzania warstw przez:

metody reaktywne, związane ze stosowaniem gazów reaktywnych (np, N, węglowodorów, 0₂, NH₃), umożliwiających uzyskanie na pokrywaneI powierzchni związku o dużej twardości (np. TiN, VC, AI₂O_v w wyniku reakcji z parami metali),

-    metody aktywowane, z aktywowaniem procesu jonizacji gazów i par metali przez dodatkowe wyładowanie jarzeniowe, stałe lub zmienne pole olek tryczne, pole magnetyczne, dodatkowe źródła emisji elektronów albo pod grzewanie podłoża,

metody mieszane reaktywno-aktywowane, w których możliwe są różne kom binacje podanych procesów fizycznych.

Metody PVD są stosowane praktycznie do pokrywania narzędzi ze siali wysokostopowych, głównie skrawających i do obróbki plastycznej, odpornymi na ścieranie warstwami, np. TiN, TiC lub wielowarstwowo. Pokrywa się również prr cyzyjnc elementy maszyn, np. wałki, łożyska, elementy pomp.

Wytwarzanie cienkich powłok metodą fizycznego osadzania z fazy gazowni wykorzystywane jest nic tylko w zastosowaniach trybologicznych w celu poprawy własności eksploatacyjnych narzędzi (głównie odporności na ścieranie), In / również w wielu dziedzinach inżynierii materiałowej: elektronice, optyce, mmly cynie, do zastosowań antykorozyjnych, a także dekoracyjnych.

W technikach PVD zmiana parametrów procesu ma duży wpływ na strukturę powłoki. Podstawowymi parametrami procesu wpływającymi na strukturę są: lam peruturn podłożu, ciśnienie gazu, energia jonów bombardujących, które razom z cechami podłoża: składem chemicznym, mikrostrukturą, topografią, dctermiiui Ją własności mechaniczne powłok. Intensywność zjawisk zachodzących tui powierzchni zależy tn.in. od gęstości strumienia energii jonów bombardujących, której górna wartość ograniczona jest odpornością cieplną materiału podłoża. I )ln malej energii jonów zderzenia jon-ciało stałe mogą powodować lokalny wzroNl

T

temperatury i desorpcję cząstek /niijiliijMcycli się im powierzchni (min. zanieczyszczeń). Gdy energia wzrasta (procesy z, ml/ talem pin /my), zachodził zjawiska opisane uprzednio oraz dodatkowo może wystąpić lmplitt)lac|ii Jonów i rozpylanie atomów z powierzchni pokrywanej. Na wmtośi energii lonów w proce, sach PVD można wpływać przez zmianę wartości natężenia pola elektrycznego przyspieszającego jony (polaryzacja podłoża ujemnym napięciem) muz drogi swobodnej jonów, na której są one przyspieszone w polu elektrycznym, Kóżnn energia jonów bombardujących wpływa przede wszystkim na zarodkowanie I wzrost powłoki, morfologię powierzchni oraz przyczepność do podłoża

TECHNIKI PVD NANOSZENIA POWŁOK

Na rysunku 4.127 przedstawiono klasyfikację technik PVI> ze /jonizowanej fazy gazowej, na podstawie której można nazywać techniki zgodnie z. Ich cechami charakterystycznymi, np. SIP - klasyczne napylanie (platerowanie) Jonowe (skupie

:    FA/D

\

pary materiału otrzymywano miejscowo z kolejnych Iragrnnntów powierzchni materiału

,,i, /mywi...... I¹'" uiol.nilutu

Jatlnoczertnla z oologo lutitra roztoplonogn mntwrlnłu

j techniki wspólnego I otrzymywania i jonizacji par

1 i '		trjohnikl oddzielnego
		otrzymywania i jonlzuoji par

techniki rozpylania

l.i u :l u ilki nubllmocjl

-----------. taohnlkl odpnmwnnii i .. .............J

i techniki	j techniki		techniki		1.01 ;l II liki
j klasyczne-S	| reaktywne ~R		aktywowane A		mlwiiznnw AU

Rysunek 4.127

Ogólna klasyfikacja metod PVD nanoszenia powłok

365