パルスイオンプレーティング技術によって堆積されたダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜の付着に関する研究 - 実験の原理と方法

- Apr 17, 2018-


新世代の光学薄膜材料であるダイヤモンド様炭素膜(DLC膜)は、優れた光学的、機械的、電気的、熱的および音響的特性を有する。 透明赤外線領域、高い硬度、高い熱伝導率、耐摩耗性、安定した化学的性質、耐熱衝撃性等の利点を有する。 それは良いアプリケーションの見通しを持っています。


DLC膜は、物理蒸着法であるパルスアークイオンプレーティング法により成膜される。 めっき方法は簡単です。 めっきプロセスの間、基板に負のバイアスを加えたり、真空チャンバ内のガスを満たす必要はありません。 めっきプロセスは良好な再現性を有し、大規模なバッチ工業生産に適している。 この方法でコーティングされたDLCフィルム層は、高純度、良好な光透過性を有する。 安定した化学的性質および良好な耐磨耗性を有する。 それは優れた赤外線フィルムと保護フィルムとして使用することができます。


ダイヤモンドライクカーボンフィルムは、海外から輸入された真空コーティング装置によってコーティングされた。 この装置は、3つのイオン源、すなわち、基板の表面を洗浄および加熱するために使用されるガスイオン源と、 中間の遷移層のメッキのための金属Tiカソードを有する、磁気ろ過を有する連続カソードマルチアークイオン源と、 第3のイオン源は、グラファイトカソード及びアーク極を有するパルスアークイオン源である。 ダイヤモンドライクカーボン膜のメッキに使用されます。


実験原理と方法


パルスアークイオン源は、カソード、アノード、およびアーク電極からなる。 陰極は蒸着材料で作られ、イオン源は特別に作られた陽極を有する。 イオン源のカソードによって生成された真空アーク放電は、カソード材料を蒸発させてイオン化させ、一方ではプラズマを形成し、他方では基板上にコーティングを形成し、他方ではアーク放電を維持する。 冷陰極アーク放電の電子放出メカニズムは主に電界電子放出であり、電界放出は陰極表面に強い電界を形成する必要がある。 したがって、イオン源の陰極と陽極との間の電位差だけでは十分ではないので、アークを打つ必要がある。 このデバイスは、アーキング電極を使用して、アーキング電極間に小さな電流放電および予備電離を生じさせ、次いで、カソードおよびアノードの2つの主電極間に非常に高い電圧(一般に40Vと400Vとの間)を印加する。 ガスと蒸発は分解して弧を形成する。


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作業プロセス中、真空チャンバは2×10 -3 Paまで排気され、キャパシタC 1およびC 2は充電され、SCRにアーク信号が与えられる。 アーク電極間に小さな電流放電が発生する。 アノードとカソードとの間には導電層が存在する。 コンデンサC1は、カソードとアノードとの間で放電する。 コンデンサC1のエネルギー蓄積が解除されると、コンデンサによって供給されるエネルギーが放電を維持するのに十分でないとき、放電は停止する。