Устройство для нанесения многокомпонентных покрытий в вакууме

Устройство для нанесения многокомпонентных покрытий в вакууме

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

С . С. Иващенко, Ю.В.Шипилов, Н.А.Иаштылев, Н.В. Белан: и В.А.Ткаченко е

Харьковский авиационный институт им..НЕ Жуковского (72) Авторы нзобретеннн (7!) Занвнтель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ИНОГОКОИПОНЕНТНЫХ

ПОКРЫТИЙ В ВАКУУМЕ

Изобретение относится к технологии получения покрытий в вакууме и может быть использовано в машиностроении для производства изделий электронной техники, приборостроении и других областях науки и техники.

Известно устройство для нанесения покрытий в вакууме, содержащее анод с электромагнитной катушкой, расходуемый катод, источник реактивного газа и источник электропитания (1) .

Недостатком известного устройства является наличие большого количества микропанель в пароплазменном потоке испаряемого материала из-за большой величины тока горения разряда, что снижает качество покрытий.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для нанесения многокомпонентных покрытий в вакууме, содержащее соосно размещенные расходуемюй катод, акад, электромагнитную катушку, источник ионизованного газа, а также источник электропитания и подложкодержатель (2J .

Недостатки известного устройстваиевозможность одновременного испарения двух твердых электропровадных материалов, составлякицих компоненты покрытий (например, титана и графита), что снижает технологические возможности устройства для получе" ния миогокомпонентных покрытий, и низкое качество покрытий вследствие

15 большого количества микрокапель в потоке испаряеного материала катода из-sa большой величины тока горения разряда.

Целью изобретения является улучшения качества покрытия за счет сникения микрокапельной фазы в пароплазменнои .потоке испаряемого материала катода и расширения технологических возможностей.

Эрозия материала катода осущетвляется в микропятнах вакуумной уги, стабилизированных электромагтной катушкой 3. Плазменный поток материала катода ускоряется в сторону подложкодержателя 6 и конденсируется на подложках, образуя покрытие.

Ток разряда вакуумной дуги регулируется путем изменения подачи газа.

Снижение тока разряда (например, со 100 до 20 А) при токе разряда дополнительной дуги в газе

5 А позволяет уменыпить содержание капельной фазы (1-2% от общей поверхности покрытия против 15-20% беэ наличия дополнительной дуги в газе). Наличие возможности одновременного испарения двух твердых материалов (например, титана и графита) в среде реактивного газа позволяет расширить технологические возможности устройства, так как обеспечивает получение многокомпонентных покрытий, обладающих высокими эксплу". атационнымн свойствами.

Формула изобретения

I. .Устройство для нанесения многокомпонентных покрытий в вакууме, содержащее соосно размещенные расходуемый катод, анод, электромагнитную катушку, источник ионизованного газа, подложкодержатель и.источник электропитанйя, о т л и ч а— ю щ е е с я тем что, с целью улучшения качества покрытий за счет снижения микрокапельной фазы в пароплазменном потоке испаряемого материала катода, источник ионизованного газа выполнен в виде полого цилиндрического катода, а расходуемый катод выполнен с центральным отверстием, причем полый катод размещен в области, прилегающей к центральному отверстию расходуемого катода.

2. Устройство по п. 1. о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что с целью расширения технологических возможностей, полый цилиндрический катод выполнен иэ материала одного из компонентов покрытия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Технологические плазменные ускорители. — ".Журнал технологической физики", т. 48, вып. 9, с. I862.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2738339/21, кл. С 23 С 13/12

1979.

3 901357

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для нанесения мно- с гокомпонентных покрытий в вакууме, д содержащем соосно размещенные рас- ин ходуемый ка"тод анод, электромаг- 5 нитную катушку, источник ионизованного газа, подложкодержатель и источник электропитания, источник ионизованного газа выполнен в виде полого цилиндрического катода, а рас- 1в ходуемый катод выполнен с централь° ным отверстием, причем полый катод размещен в области прилегающей к центральному отверстию расходуемого катода. 15

Полый цилиндрический катод выполнен из материала одного из компонентов покрытия, Указанное выполнение устройства позволяет зажечь дополнительную дугу в газе, подаваемом через полый цилиндрический катод, что позволяет поддерживать горение вакуумной дуги в парах расходуемого катода при более низких токах разряда, обеспечивающих снижение микрокапельной фазы в пароплаэмениом потоке ис- . паряемого материала. Кроме того, наличие расходуемого полого цилиндрического катода, выполненного из материала одного из компонентов покрытия, обеспечивает нанесение многокомпонентных покрытий, что значительно расширяет технологические возможности

На чертеже схематически изображено устройство для нанесения покрытий.

Устройство содержит анод 1, расходуемый катод 2, электромагнитную

40 катушку 3, выполненную из титана полый цилиндрический расходуемый катод 4, выполненный кз графита и представляющий собой источник ионизованного газа, источник 5 электро4S питания и подложкодержатель б. Анод

1 и катод 2 выполнены водоохлаждаемыми °

Устройство для нанесения покрытий работает следующим образом.

При подаче напряжения на анод I и полый цилиндрический расходуемый катод 4 и при наличии расхода реактивного газа через него и напряжения между анодом 1 и катодом 2 возникает дуга в газе, инициирующая дуговой разряд между анодом 1 и расходуемым катодом 2 в парах материала катода.

901 357 380

Составитель С. Мирописин

Редактор С.Тараненко Техред M. Рейвес

Корректор а.Гриценко

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 12309/27 Тираж 1048

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5