Метод плазменного испарения

В методе плазменного испарения для испарения частиц вещества используют низкотемпературную плазму (после испарения вещество попадает в плазму). При этом достигается как полное испарение вещества, так и высокая скорость потока пара (20 км/с), причем поток распространяется строго прямолинейно. Если к расплаву, испаряющемуся в вакууме, приложено электрическое поле высокой напряженности, то наблюдается эмиссия ионизированных частиц. [c.383]

Si и Ge. Атомы, количество которых достигает в факеле 10 -10 , создают до одного монослоя за импульс на подложке, находящейся на расстоянии 5-10 мм от места испарения. Высокая скорость осаждения и хорошее качество покрытия были получены на вращающейся подложке при расфокусировке излучения, которая создавала плотность мощности 4 10 Вт/см . При скорости подложки 8 см/с и расстоянии 76 мм до распыляемого материала скорость осаждения составила 0,0056 нм за один импульс. Используя данный метод, покрытие можно создавать за несколько минут, тогда как метод плазменного осаждения требует для этого нескольких часов. При плотности пиковой мощности 4 10 Вт/см пленка толщиной 410 нм и шириной 4 см была образована за 23 с, и шероховатость поверхности составляла не более 10 нм. Пленка толщиной 2,5 мкм из кремния была нанесена за время менее 1 мин. Скорость осаждения в случае применения ЛПМ достигала 2600 мкм см /ч, а с применением других лазеров — всего лишь 10 мкм см /ч. [c.241]

Первая стадия — перевод вещества из конденсированной фазы в газообразную в основном осуществляется методами термического испарения или ионно-плазменного распыления. [c.251]

В СССР в лабораторных условиях получены монокристаллы Ti методом вытягивания из жидкой ванны, образующейся за счет плавления в плазменно-дуговой струе спеченных стержней из карбида титана. Состав полученных кристаллов не зависит от скорости вытягивания слитков из расплава. В процессе плавки происходит некоторая очистка ог примесей (содержание кислорода уменьшается почти на два порядка) и частичное испарение углерода. [c.33]

Главный недостаток процессов плазменного напыления и физического осаждения с испарением электронным пучком по сравнению с диффузионными методами нанесения покрытий заключается в том, что оба они являются процессами "прямой видимости". При обработке деталей сложной формы, какими обычно являются рабочие и направляющие лопатки турбин, это ограничение неизбежно создает проблемы с управлением толщиной покрытия из-за эффекта "затенения" — полного или частичного блокирования потока осаждаемых частиц на одну часть детали другой ее частью, находящейся на линии прямой видимости от источника и загораживающей от него эту область подложки. Эта проблема в значительной степени решается сложными перемещениями обрабатываемой детали (а в случае плазменного напыления — и плазменной пушки) во время нанесения покрытия, хотя такие манипуляции усложняют весь процесс и повышают его стоимость. [c.98]

Хотя все упомянутые в этом разделе методы могут иметь важное коммерческое значение в определенных отраслях промышленности, связанных с применением покрытий, все же они не получили широкого распространения как методы нанесения покрытий на детали турбин из суперсплавов. Поэтому в следующих разделах данной главы основное внимание будет уделено только тем покрытиям, которые наносятся методами диффузионного алюминирования, физического осаждения из паровой фазы с испарением электронным пучком или плазменного напыления. [c.100]

Различие способов состоит в принципах физического испарения вещества, различной степени ионизации плазменного потока и конструктивных особенностях установок (табл. 3.4). На рис. 3.7 представлены принципиальные схемы нанесения покрытий PVD-методами. [c.99]

Испарение, методы нагревания лазерный 40 радиационный 37 термический 37 электродуговой 43 электронно-лучевой 39, 40 электронно-лучевой плазменный 43 электротермический 40 [c.291]

Так, при спектроскопическом исследовании аргоновой плазмы с введенными в нее частицами трехокиси вольфрама отмечалось снижение температуры струи и появление линий, отвечающих атомарным и ионизированным состояниям вольфрама и кислорода, что свидетельствовало о прошедших процессах испарения и диссоциации. Наиболее простым и доступным методом исследования является изучение структурных и химических свойств веществ, выделяемых из плазменной струи на определенных энергетических уровнях. [c.180]

Вакуумное конденсационное напыление (осаждение). Покрытие формируется из потока частиц, находящихся в атомарном, молекулярном или их ионизированном состоянии. Для получения потока пара (частиц) используют различные источники энергетического воздействия на материал. Различают формирование потока частиц посредством термического испарения материала, ионным распылением или взрывным испарением - распылением. Соответственно этому вакуумное конденсационное напыление разделяют на методы. При ионизации потока напыляемых частиц реализуется способ ионно-плазменного напыления, а при введении в поток реактивного газа - вакуумное конденсационное напыление. [c.224]

Покровные покрытия наносят с помощью целого ряда методов, к числу которых относятся плазменное и ионно-плазменное напыление, детонационное напыление, химического осаждения из паров, ионное распыление, электронно-лучевое испарение и конденсация в вакууме, вакуумно-дуговое напыление и ряд других. [c.332]

Намагничивание тонких магнитных пленок. Под тонкими магнитными пленками понимают слои магнитного вещества толщиной я О, 1 мкм, нанесенные на немагнитную подложку. Наиболее широкое применение получили пленки пермаллоя, содерлощие л 20% Ni и л 80% Fe. На подложку оии наносятся методами термического испарения, катодного или ионно-плазменного распыления. [c.309]

Что касается процесса физического осаждения покрытий из паровой фазы с испарением электронным пучком, то метод плазменного напыления гораздо более гибок в смысле управления композиционным составом покрытия, так как позволяет не беспокоиться о давлении паров эленентов, входящих в состав покрытия. Для распыления плазменной пушкой подхо- [c.97]

Площадь контакта (и величина адгезии) твердых тел зависит от их упругости и пластичности. Усилить адгезию можно путем активации, т е. изменением морфологии и энергетического состояния поверхности механической очисткой, очисткой с по.мощью растворов, вакуумирова-нием, воздействием электромагнитного излучения, ионной бомбардировкой, а также введением различных элементов. Например, значительная адгезия металлических пленок достигается методами электроосаждения, термического испарения, вакуумным и плазменным напылением и др. [c.93]

Теплозащитные барьрные покрытия, или ТЗБП, представляют собой многослойную систему, которая состоит из изолирующего керамического внешнего покрытия (верхний слой) и металлического внутреннего покрытия (связующий слой) между Керамикой и подложкой. В большинстве случаев верхний и связующий слои наносятся плазменным напылением применяются также методы распыления и физического осаждения из паровой фазы с испарением электронным пучком. Как правило, толщина верхнего керамического слоя составляет 0,127-0,381 мм, а металлический связующий слой имеет толщину 0,076-0,127 мм. Микроструктура типичной системы показана на рис. 13.11. [c.117]

Разработка новых покрытий для суперсплавов будет активно продолжаться н в будущем. Вероятно, более интенсивно будут вестись работы по созданию надежных ТЗБП для лопастей турбинных лопаток. В связи с постоянным повышением рабочих температур турбин будут требоваться все более стойкие к окислению покрытия со все более высокой термоусталостной прочностью, а появление больших стационарных турбин, потребляющих извлекаемое из угля топливо, может потребовать создания вообще новых типов покрытий. Будут развиваться новые технологические процессы, такие как лазерное оплавление и плакирование или ионная металлизация распылением, но в то же время методы физического осаждения из паровой фазы с испарением электронным пучком, плазменного напыления при низком давлении и нанесения алюминидов диффузионным осаждением из засыпок, вероятнее всего, останутся основными промышленными процессами нанесения покрытий. [c.121]

С целью определения содержания металлов в магнитном графите было проведено исследование его состава методом лазерной масс-спектромет-рии. Этот метод позволяет определять процентное содержание элемента до % (масс.). Исследования проводили на масс-спектрометре с двойной фокусировкой JMB-01SB, оснащенном лазерно-плазменным ионным источником. Лазерный масс-спектральный метод основан на измерении числа ионов основы и микропримесей, образующихся при испарении и ионизации анализируемого образца сфокусированным лазерным излучением. Анализ показал, что магнитный графит содержит следующие металлы Fe — 3 10" Mg — 1 10 А] - 2 10" Мп — 4-10" Sm, Ni, r, Pb, Ti по 2-10" Си — 3 10"" . Основную часть металлической фазы магнитного графита составляют Fe, Mg и А1. Содержание других металлов незначительно, однако небольшие количества металлов переменной валентности, входящих в состав магнитного графита, могут оказывать негативное влияние на окислительную стойкость материала и потребовать увеличения количества стабилизатора в рецептуре. Следует отметить, что при высокотемпературном способе получения магнитного графита металлы, присутствующие в его составе, находятся в форме оксидов. [c.662]

Одно из решений проблемы производственных затрат могло бы заключаться в разработке метода покрытия волокон однородным слоем желательного матричного сплава. Это позволило бы заменить дорогостояш ие титановые фольги и в то же время создать эффективный метод пространственного расположения волокон (последнее представляется более важным для композиционных материалов с титановой матрицей, чем для материалов с менее прочными матрицами). До настояш,его времени попытки контролировать пространственное расположение волокон с помощью плазменного напыления матрицы оказывались неудачными вследствие чрезмерного увеличения содержания кислорода. Кроме того, реакция между расплавленным напыляемым материалом и волокнами была очень интенсивной. Необходима разработка высокоскоростных методов покрытия отдельных волокон как составного этапа производственного цикла изготовления волокна. Одним из таких методов могло бы стать элеи тронно-лучевое испарение из нескольких источников. [c.334]

Сущность метода состоит в том, что при фокусировке в атмосфере мощного лазерного импульса осуществляется высокотемпературный нагрев и испарение вещества, а также низкопороговый оптический пробой, сопровождаемый развитием плазменных образований вокруг частиц. Наличие свободных высокотемпературных электронов в плазме приводит к возбуждению атомов и молекул за счет неупругих столкновений в парах, вызывая их интенсивное свечение. Причем энергетика линий эмиссионного спектра при оптическом пробое существенно выше, чем тепловое [c.194]

Как отмечалось выше, нанесение тонких неорганических пленок на металл может быть осуществлено двумя группами методов. В методах группы А изолируемый металл принимает участие в создании пленки, а в методах группы Б — не принимает. К методам группы А относятся термическое, электрохимическое и плазменное оксидирование, а также другие виды химической обработки металла при высокой температуре (фторирование, нитрирование и т. д.). К методам группы Б относятся вакуумное испарение, реактивное катодное распыление, высокочастотное распыление, осаждение пленок из газовой фазы, шоопирование. [c.376]

Однако более важной, чем изучение отдельных проблем, изложенных в главах и параграфах учебного пособия, является предоставленная вам возможность объединить основные положения физики, химии и прикладных научных направлений (электротехники, теплофизики, механики) для комплексного понимания взаимодействия веществ и их свойств. Особые условия, придающие материалам необходимые свойства, как правило, создаются с использованием электротехнологий, обеспечивающих нагрев и охлаждение материалов с различными скоростями и достижение различных температур, вплоть до температур испарения, ионизации и перевода материала в плазменное состояние. Поэтому проблемы создания новых материалов во многом связаны с разработкой методов их получения и последующей обработки в устройствах, позволяющих воздействовать на материалы различными потоками энергии, в том числе [c.5]

Основными преимуществами вакуумно-дугового технологического процесса применительно к нанесению покрытий на лопатки газовых турбин являются возможность распыления практически любых металлов и сплавов сложного состава высокая энергия плазменного потока, обеспечивающая получение высокой прочности сцепления покрытий, что иногда может привести к отказу от высокотемпературного диффузионного отжига возможность сканирования плазменным потоком с помощью магнитной системы, что позволяет направлять его на любые выбранные участки подложки и способствует нанесению покрытий с высокой равномерностью на крупногабаритные изделия и изделия сложной формы относительно невысокая и регулируемая в процессе нанесения покрытия температура изделия, что не приводит к изменению фазового состава основного металла лопаток и в ряде случаев позволяет отказаться от восстановительной термической обработки, необходимой при других методах нанесения высокий коэффициент использования рабочих материалов, низкие энергозатраты на испарение материалов, простота оборудования, что делает процесс высоко ресурсо- и материалосберегающим, способствует низкой себестоимости покрытий проведение процесса в вакууме, обеспечивающее высокую чистоту покрытия, определяемую лишь технически достижимой глубиной вакуума и чистотой исходного испаряемого материала. [c.339]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...