Дослідження про адгезії плівок з діамазоподібного вуглецю (DLC), депонованих методом імпульсного іонного нанесення - принцип і спосіб експерименту

Алмазоподібні вуглецеві плівки (DLC плівки), як нове покоління оптичних тонкоплівкових матеріалів, мають чудові оптичні, механічні, електричні, теплові та акустичні властивості. З перевагами прозорої інфрачервоної області, високою твердістю, високою теплопровідністю, стійкістю до стирання, стабільними хімічними властивостями, стійкістю до теплового удару та ін. Він має хороші перспективи застосування.

Плівка DLC осідає методом імпульсного дугового іонного покриття, що є методом фізичного осадження парів. Метод обшивки простий. Не потрібно додавати негативного зміщення до субстрату і заповнювати будь-який газ у вакуумній камері під час процесу обшивки. Процес зварювання має хорошу повторюваність і підходить для великого паркового промислового виробництва. Плівковий шар DLC, покритий цим методом, має високу чистоту, хорошу оптичну прозорість; стабільні хімічні властивості та хороша зносостійкість. Його можна використовувати як відмінну інфрачервону плівку та захисну плівку.

Алмазоподібні вуглецеві плівки покриті пристроєм вакуумного покриття, імпортованим з-за кордону. Пристрій містить три джерела іонів: джерело іонів газу, яке використовується для очищення та нагрівання поверхні субстрату; неоднорідний катодний багатошаровий іонний джерело з магнітною фільтрацією, з металевим титанним катодом для покриття проміжного перехідного шару; третє джерело іонів - джерело імпульсного дугового іону з графітним катодом і дуговим полюсом. Він використовується для покриття алмазу, як вугільна плівка.

Принцип і метод експерименту

Джерело імпульсного дугового іону складається з катода, анода та електродугу. Катод виготовлений з випаровуваного матеріалу, а джерело іонів має спеціально зроблений анод. Вакуумний дуговий розряд, який утворюється катодом джерела іону, призводить до випару матеріалу катода і іонізації, утворюючи плазму, з одного боку, утворюючи покриття на підкладці, а з іншого боку, підтримує дуговий розряд. Електронний механізм викиду холодного катодного дугового розряду є головним чином польовим електронним випромінюванням, а для випромінювання поля необхідно встановити сильне електричне поле на поверхні катода. Таким чином, лише різниця потенціалів між катодом і анодом джерела іонів недостатня, тому необхідно натиснути дугу. У пристрої використовується шар-дуговий електрод, який генерує невеликий струм розряду та попередньої іонізації між електродами зварювання, а потім застосовує не дуже високу напругу між двома основними електродами катода та анодом (як правило, між 40 В і 400 В). Газ і випаровування розбиваються на форму дуги.

Під час роботи вакуумна камера евакуйована до 2x10 ^-3 Па, а конденсатори C ₁ і C ₂ заряджаються, даючи SCR дуговій сигнал. Низький струм розподілу генерується між дірявими електродами. Між анодом і катодом є провідний шар. Конденсатор С ₁ розряджає між катодом і анодом. З виходом конденсатора C ₁ зберігання енергії, коли енергія, що подається конденсатором, недостатня для підтримання розряду, розряд зупиниться.