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离子镀弧源在镀膜的磁场的作用是什么?

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2019-07-26 16:09:14 【

     针对几种应用于工具镀膜的磁场控制的电弧离子镀弧源,分析了其结构、工作原理以及弧斑运动、放电特性;比较了不同磁场辅助受控弧源的靶结构及磁场位形,并讨论了对弧斑运动、放电及镀膜工艺的影响;对磁场控制的电弧离子镀弧源的发展进行了展望。
弧源,弧源效果是如何呢
  提高工具、模具的加工质量和使用寿命一直是人们不断探索的课题。电弧离子镀技术是一种工模具材料表面改性技术,具有离化率高、可低温沉积、膜层质量好以及沉积速率快等其他镀膜方式所不具备的优势,已在现代工具以及各种模具的表面防护取得了理想的应用效果。但是,电弧放电导致的大颗粒存在限制了工模具涂层技术的进一步应用,也成为后期电弧离子镀技术发展的主要论题。
弧源,弧源效果是如何呢
   离子镀弧源是电弧等离子体放电的源头,是离子镀技术的关键部件。电弧离子镀采用的弧源是冷阴极弧源,这种弧源中电弧的行为被阴极表面许多快速游动、高度明亮的阴极斑点所控制。在发展和完善电弧离子镀技术的过程中,对电弧阴极斑点运动的有效控制至关重要,因为这决定了电弧放电的稳定性、阴极靶材的有效利用、大颗粒的去除、薄膜质量的改善等诸多关键问题的解决。国内外一直致力于这方面的工作,研究热点主要集中在磁场控制的弧源设计上。由于真空电弧的物理特性,外加电磁场是控制弧斑运动的有效方法,目前所有的磁场设计都是考虑在靶面形成一定的磁场位形,利用锐角法则限制弧斑的运动轨迹,利用横向分量提高弧斑的运动速度。
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  理想的磁场设计体现为:一方面尽可能扩大磁场横向分量的面积与强度,另一方面最大程度的控制和限制弧斑的运动。由于工具镀膜持续时间较长,对膜层的性能要求较高,工业应用的离子镀弧源应具备以下几点特性:(1)放电稳定,不经常灭弧;(2)弧斑运动约束合理,不跑弧;(3)靶材利用率高;(4)弧斑细腻,放电功率密度小,大颗粒少;(5)等离子体密度以及离化率高,向工件输运的等离子体通量足够。
 

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