物理氣相沉積兩個(gè)主流技術(shù)之一的直流磁控濺射離子鍍技術(shù),雖已被光學(xué)和微電子產(chǎn)業(yè)廣泛采用,但因難以沉積出厚膜鍍層而限制了其在精密傳動(dòng)件產(chǎn)品領(lǐng)域的推廣使用;同時(shí),直流電弧離子鍍因脫靶粒子夾帶微熔液滴、易引起低溫敏感性基材表層的升溫回火,而致使其難以擴(kuò)展至中溫、甚至低溫回火的結(jié)構(gòu)類(lèi)精密基礎(chǔ)件領(lǐng)域。漸成研究熱點(diǎn)的高功率脈沖磁控濺射離子鍍,因受磁控靶材冷卻能力、及高功率模式下需避免因電子雪崩效應(yīng)而引發(fā)電流失穩(wěn)的技術(shù)制約,致使脈沖大電流的峰值導(dǎo)通寬度始終限制在百微秒量級(jí),因而大大降低了其對(duì)改善鍍層結(jié)構(gòu)和提高沉積速率的期望。針對(duì)以上離子鍍技術(shù)發(fā)展的制約瓶頸,本文采用自主研制的低頻高功率雙脈沖離子鍍電源,構(gòu)建出磁控陰極靶面峰值電流導(dǎo)通和關(guān)斷周期可毫秒級(jí)獨(dú)立調(diào)制的低頻高功率脈沖電場(chǎng)環(huán)境;通過(guò)合理配置峰值電流的通斷比,在不會(huì)因瞬態(tài)的高功率密度致靶材過(guò)熱的前提下,研究了脈沖峰值電流及通斷比(Ton/Toff)等電場(chǎng)參量對(duì)純金屬和化合物鍍層在鍍料粒子脫靶機(jī)制、瞬態(tài)脫靶速率與鍍層結(jié)構(gòu)等的影響規(guī)律,得到如下研究成果:1、研制出低頻高功率雙脈沖離子鍍電源依據(jù)負(fù)壓環(huán)境下氬原子離化復(fù)原的微秒周期和磁控陰極靶面電子碰撞逸出...

【文章頁(yè)數(shù)】：127 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1陰極靶面因粒子轟擊作用而產(chǎn)生的不同效果[28]Fig.1-1Thedifferenteffectsofparticlebombardmentonthecathodetargetsurface[2所示為受電場(chǎng)加速作用的高能離子對(duì)陰極靶表面的轟擊以....

并賦予其極高的動(dòng)能，同時(shí)在磁場(chǎng)作用下在靶面做擺線、螺旋線及其復(fù)合形式的運(yùn)動(dòng)，如圖1-2所示[29]。由于在磁場(chǎng)約束下的定向運(yùn)動(dòng)可以顯著增加電子在靶前的可移動(dòng)距離，且使

體2-基材3-惰性氣體入口4-基體偏壓5-線圈電源8-電弧陰極9-陰極直流電源10-陰極引弧針11-真空?qǐng)D1-3電弧離子鍍技術(shù)原理示意圖1-3Theschematicdiagramofarcionplatingtechnology如圖1-3所....

脫靶機(jī)制及產(chǎn)生輝光、弧等光離子體的方式，對(duì)兩種直流離子鍍技術(shù)的等離子體放電工藝原理進(jìn)行研究與改善。等離子體放電伏安特性關(guān)系如圖1-4所示[68]。在電弧離子鍍技術(shù)中，由于鍍料粒子的陰極場(chǎng)致發(fā)射脫靶方式，能夠在陰極弧斑產(chǎn)生處發(fā)射大量的電子流以及金屬蒸汽流，并在靶面附近產(chǎn)生激烈的非彈....

本文編號(hào)：3990315