Метод катодного осаждения

В промышленности наиболее широко используется метод анодного электроосаждения, при котором изделие, находящееся в ванне, является анодом, а корпус ванны — катодом. Все большее применение начинает получать метод катодного электроосаждения. При данном методе окрашиваемое изделие является катодом, а в качестве анода применяются специальные пластины ванна при этом заземляется. Применяя метод катодного осаждения, удается получать покрытия с высокой коррозионной стойкостью и равномерное по толщине. Объясняется это тем, что при катодном осаждении не протекает окислительная реакция связующих с кислородом, поскольку на катоде выделяется водород. [c.219]

Рис. 3. Схема метода катодного осаждения — источник 2—подложка 3 — плазма.

VI. 3. Метод катодного осаждения [c.162]

При вакуумном осаждении из газовой фазы (метод молекулярного пучка) поток испаренных атомов металла (молекулы вещества), не встречая в условиях высокого вакуума препятствий, прямолинейно движется к холодной поверхности подложки и там конденсируется. Плотность потока в этом методе столь велика, что получение бездефектных металлических пленок затруднено. Инертная атмосфера используется в методе катодного осаждения, когда не требуются высокие температуры для испарения вещества. Под действием электрического поля с разностью потенциалов в несколько тысяч вольт материал анода испаряется и осаждается на проводящую подложку (катод). Метод катодного осаждения применяется для создания в основном эпитаксиальных слоев, а также поликристаллических и аморфных металлических слоев. [c.315]

Где используется инертная атмосфера в методе молекулярного пучка или методе катодного осаждения [c.316]

В описанных выше технологических процессах все покрытия требуют горячей сушки это необходимо для того, чтобы достигнуть максимально высоких показателей качества и обеспечить возможность организации процесса в рамках конвейера. Температура сушки может варьировать от 180 °С для грунтовок, наносимых методом катодного осаждения, до 80 °С при восстановлении отделочного слоя. Типичная схема процесса показана на рис. 9.3. [c.267]

К физ. методам относят методы термич. осаждения из молекулярных пучков в вакууме, мгновенного испарения, горячей стенки , а также методы катодного распыления и осаждения. По методу термич. осаждения из молекулярных пучков испаряемое вещество нагревается до требуемой темп-ры (выше или ниже темп-ры плавления испаряемого вещества в зависимости от упругости пара в точке плавления) в сверхвысоком вакууме ( 1,3 10" Па), при этом его атомы и молекулы попадают на подложку, где и происходит их конденсация. Наиб, совершенным является электронно-лучевой способ нагрева, отчего такой метод получил название молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ). Этот метод позволяет в процессе осаждения контролировать структуру и состояние поверхности под- [c.620]

Улучшение эксплуатационных свойств пористых силицированных покрытий достигается заполнением пор методами гальванического осаждения, катодного напыления, осаждения из расплава, шаржирования. Заполнение пор антифрикционными или материалами повышенной твёрдости существенно изменяет триботехнические и антикоррозионные характеристики. [c.597]

Тонкие пленки изготовляют методом испарения магнитного материала в вакууме с последующим осаждением его на поверхности подложки методом катодного распыления в атмосфере газа, и электролитическим методом, Наибольшее распространение получил первый метод. [c.316]

Изложены основы теории и технологии процессов получения металлических и неметаллических (неорганических) покрытий. Представлены материалы о кинетике катодного осаждения и анодного растворения металлов и сплавов. Рассмотрены характеристики процессов электрокристаллизации металлов и сплавов, влияние условий электролиза и состава электролитов на свойства покрытий, даны рекомендации по оптимальным условиям осаждения. Аналогичные сведения приведены о процессах анодного растворения, полирования и оксидирования металлов. Уделено внимание химическому осаждению покрытий. Описаны методы исследования свойств покрытий, вопросы охраны труда. [c.2]

Большим преимуществом метода катодного распыления является возможность ионной очистки поверхности подложки не-посредственно перед осаждением покрытия, его универсальность (можно получить покрытие с отличной адгезией из любого материала на любой подложке), а также высокая однородность покрытия по толщине. [c.8]

Каждый из рассмотренных выше методов нанесения покрытий в вакууме имеет определенные достоинства и недостатки. Так, метод катодного распыления, отличаясь большой универсальностью, ограничен сравнительно низкой скоростью осаждения покрытий термическое напыление в вакууме характеризуется высокой производительностью, но имеет существенный недостаток низкий коэффициент использования испаряемого материала метод ионного осаждения, позволяющий получать покрытия с высокой степенью однородности по толщине и с хорошей адгезией к основе, ограничен трудностью стабилизации плазмы разряда, а также сложностью оборудования, связанной с необходимостью использования инертных газов. [c.15]

Попытка количественного сравнения различных методов нанесения покрытий в вакууме предпринята авторами работы [245], причем в каждом из методов учтены их разновидности. Так, метод термического напыления рассмотрен с точки зрения резистивного метода нагрева испаряемого материала, электронно-лучевого и взрывного с непрерывной догрузкой тигля порошком испаряемого материала. В методе катодного распыления рассмотрены обычное высокочастотное распыление и высокочастотное распыление при наличии отрицательного потенциала на подложке. Метод ионного осаждения представлен процессами с применением плазмы, получаемой в разряде постоянного напряжения и в высокочастотном поле, причем каждая из этих разновидностей рассмотрена с точки зрения резистивного и электронно-лучевого испарителя. Для возможности сравнения все рассматриваемые процессы нанесения покрытий были отнесены к вакуумной камере одного и того же размера — цилиндр диаметром 60 см. [c.16]

Прочность сцепления покрытия с подложкой очень высокая Ов достигает 350 МПа. Между покрытием и основой образуется переходная область переменного состава не в результате обычной диффузии, а вследствие проникновения в глубь подложки частиц и ионов с высокой кинетической энергией. Адгезия покрытий, полученных методом катодного распыления, выше, чем у покрытий, нанесенных обычным вакуумным напылением. Покрытия толщиной около 1 мкм, осажденные катодным распылением, имеют беспористую мелкозернистую структуру в отличие от традиционных вакуумных покрытий, у которых преобладает столбчатая структура со значительными напряжениями и сквозными порами. [c.31]

Применение. Хотя большинство металлов может быть нанесено в виде покрытий методом катодного распыления, промышленное применение этого метода ограничивается низкой скоростью осаждения. Метод применяют при нанесении покрытий на диэлектрические поверхности (например, на кварцевые резонаторы), чтобы сделать эти поверхности электропроводными, а также в производстве селеновых выпрямителей. В микроэлектронной промышленности в настоящее время метод катодного распыления нашел широкое применение в производстве тонкопленочных резисторов и конденсаторов. [c.391]

Вторая группа - электрохимические (ЭХ) методы. Основана на преобразовании одновременно по всей обрабатываемой поверхности электрической энергии в химическую - анодное растворение (ЭХА) или катодное осаждение (ЭХК) при значительно меньшей плотности мощности (примерно 10 - 10 Вт/см ), подвоДимой непрерывно или импульсно. [c.607]

Осаждение из растворов без наложения внешней э. д. с. Простым, но обычно не применяемым методом получения осадков на деталях, является метод погружения в раствор соли более благородного металла. Чистая стальная деталь, будучи погруженной в соответствующий раствор медной соли, быстро покрывается медью по реакции Си + РеСи + Ре . Хотя может наблюдаться хороший внешний вид (если присутствуют соответствующие добавки), покрытие фактически не способно защищать от коррозии. В некоторых растворах оно даже может стимулировать коррозию общее количество образующейся ржавчины, по-видимому, увеличивается вследствие того, что медь является более эффективным катодом, чем окись железа (стр. 180). Простые соображения показывают, что наличие невидимых зазоров в покрытии, образованном простым замещением, является почти неизбежным, так как катодное осаждение меди зависит от анодного растворения железа и поэтому должно замедляться прежде, чем заполняются зазоры. Для очень мягких металлов, однако, этот процесс простого замещения с последующей обработкой поверхности с целью закрытия пустот может иметь практическое значение. Действительно, он используется для лужения небольших стальных деталей. В других случаях покрытия, получаемые простым замещением, пригодны как основа под настоящее электроосаждение, используемое в дальнейшем с применением внешней э. д. с. Покрытия цинком, полученные погружением, используются для обработки алюминиевых деталей перед электроосаждением никеля и хрома (стр. 597). [c.561]

Хотя удаление толстого окисла по-существу происходит перед покрытием, невидимая окисная пленка обычно присутствует на металле перед покрытием или, в случае некоторых операций, образуется после проведения их для некоторых целей листовой металл, подобно тому, как это делается для железных деталей, пассивируется анодной обработкой в условиях свободного выделения кислорода перед началом катодного осаждения. Вопрос относительно того, что происходит с невидимой пленкой, вызывает некоторые споры. Без сомнения, в кислой ванне окисел железа должен быть удален восстановительным растворением перед процессом осаждения, и в некоторых случаях он может быть восстановлен до металла. Русские работы, выполненные с использованием меченых атомов, указывают, что частичное восстановление пленки может сделать поверхностные условия более пригодными для образования мелкодисперсного непрерывного, адгезионного и защитного покрытия, чем многие другие методы подготовки поверхности [82]. Для металлов, подлежащих покрытию горячим погружением, окисел удаляется с помощью флюсов. При горячем цинковании слой расплавленного флюса наносится на зеркало ванны с расплавом цинка в том месте, где в него вводится деталь. В других процедурах детали обрабатываются флюсом и сушатся нагреванием перед тем, как они вводятся в ванну [c.570]

Аморфные твердые тела с тетраэдрическими связями, такие, как кремний, германий, соединения А В . Эти полупроводники в аморфном состоянии нельзя получить путем охлаждения расплава. Их получают, обычно, в виде тонких пленок с помощью различных методов осаждения (термическое испарение в вакууме, катодное напыление и т. д.). Их свойства в значительной степени подобны свойствам кристаллических аналогов. [c.360]

Описаны современные методы наводороживания и водородной хрупкости сталей при осаждении гальванических покрытий. Обобщены представления о механизмах процесса абсорбции водорода катодной основой при формировании электролитического осадка. Дан детальный анализ методов снижения и устранения наводороживания и водородной хрупкости сталей при гальванической обработке. Приведены практические рекомендации по контролю процесса наводороживания и водородной хрупкости высокопрочных и пружинных сталей. [c.318]

Во втором случае нагреваемый источник покрытия получает сильный отрицательный заряд, а изделие, на которое наносится покрытие, заряжается положительно. Отрицательно заряженные молекулы пара притягиваются к положительно заряженным обрабатываемым изделиям, в результате чего происходит разряд и осаждение покрытия. Этот метод называется катодным распылением. Он обеспечивает равномерное покрытие без необходимости вращения изделия в камере. Конденсации металла на стенках камеры не происходит. Внутри камеры можно использовать вспомогательные катоды, что позволит ускорить процесс нанесения покрытия и обеспечить равномерную толщину покрытия по всей поверхности обрабатываемых деталей, включая углубления и неровности. [c.103]

Вакуумная металлизация основана на осаждении молекул металла на поверхности металлизируемого предмета, находящегося в вакууме. Это не новый метод. Уже в 1890 г. Эдисон заметил затемнение парами вольфрама лампы накаливания. В 1930 г. был разработан первый вид вакуумного метода, так называемое катодное напыление металла, а совершенствование вакуумных насосов привело к разработке в 1936 г. второго вида, основанного на тепловом испарении металла. [c.106]

Метод катодного осаждения сочетает методы катодного распыления и осаждения из молекулярных пучков. Вещество (рис. 3) испаряется термич. путём, подложка служит отрицат. электродом и располагается в зоне плазмы, поддерживаемой постоянным током или ВЧ-разря-дом. Испарившиеся атомы ионизируются в плазменном пространстве и осаждаются на катоде подложки. С сер. 1980-х гг. развивается метод осаждения веществ из ионизир. пучков, позволяющий получить ЭС, легированные летучими примесями при сравнительно низких темп-рах. [c.621]

Метод катодного осаждения сочетает в себе метод катодного распыления и метод молекулярных пучков. Исходное вещество испаряется термическим путем, а подложка служит отрицательным электродом и располагается в зоне плазмы, поддерживаемой постоянным током или высокочастотным разрядом. В результате ионизирующиеся в плазмённом пространстве атомы вещества осаждаются на подложку. Метод осаждения из ионизированных пучков позволяет получать эпитаксиальные слои, легированные летучими примесями при сравнительно низких температурах. [c.330]

Определенное преимущество имеет нуль-метод катодное осаждение металла производится на пластине, жестко закрепленной в нижнем конце стремление катода к закручиванию уравновешивается электромагнитной силой, являющейся мерой ра< трескивания [105]. [c.577]

В настоящее время электронанесение наиболее широко используется в массовом производстве. Оно представляет собой эффективную, относительно простую операцию с высокой степенью автоматизации. Если в начале 60-х гг. широко применялся метод анодного осаждения, то в настоящее время быстро распространяющийся метод катодного осаждения стал основным в процессе окраски. [c.267]

Широкое применение, особенно в машиностроении, для защиты от атмосферной коррозии находят гальванические покрытия, которые получаются катодным осаждением заш,ищающего металла или сплава из водных растворов, содержащих катионы металла — покрытия. Металлические покрытия получают также химическими методами путем восстановления ионов металла е помощью веществ-восстановителей, находящихся в растворе. [c.49]

Наиболее совершенным методом аффинажа золота и серебра является электролиз. При этом сплавы, содержащие более 700 и менее 300 проб золота, перерабатывают раздельно по различным технологиям. Аффинаж сплавов с преобладающим содержанием серебра (меиее 300 проб золота) требует двустадийного электролиза сначала при анодном растворении сплава на катоде осаждают чистое серебро, а золото переводят в шлам. Затем полученный шлам переплавляют и вновь подвергают электролизу с катодным осаждением чистого золота. [c.313]

Эффективную противокоррозионную защиту оборудования обеспечивают покрытия, для получения которых могут быть использованы основные методы нанесения покрытий в вакуумег катодное распыление, термическое напыление и ионное осаждение. Из них наиболее перспективным вследствие высокой эффективности защитного действия является метод ионного осаждения в вакууме. [c.125]

Состав недиффузионных покрытий необходимо выбирать таким образом, чтобы обеспечить совместимость материала покрытия и основы при температурах эксплуатации, а также высокую адгезию покрытия с основой. Эти покрытия наносят методами химического осаждения из газовой фазы, а также различными методами напыления (пламенного, плазменного, детонационного). В последние годы развиваются методы электронно-лучевого напыления покрытий в вакууме, а также напыление различных элементов и соединений с использованием электрических и магнитных полей (ионно-плазменное, в том числе магнетрон ное, катодное напыление, нанесение покрытий в тдёю-щем и высокочастотном разряде и т. д.). При достаточно высокой температуре процесса часть напыленного покрытия может превратиться в диффузионное. [c.432]

Стойкость против тускнения может быть также улучшена при помощи тонких прозрачных пленок из влагосодержащих окислов бериллия или алюминия. Катодное осаждение при pH, величина которого лежит между pH образования основного сульфата бериллия Ве304 Ве(ОН)г и pH выпадения гидроокиси, позволяет получить защитные пленки, обладающие хорошим сцеплением. Некоторые исследователи отмечают, однако, ухудшение при этом цвета и блеска серебряных сплавов. Пассивирующая обработка в щелочных растворах, содержащих хром, методом погружения и электролитическим методом приводит к образованию пленок, обладающих незначительной механической прочностью при почти незаметном изменении цвета и блеска [2, 5]. [c.467]

Описаны методы получения металлических порошков и определения их свойств. Рассмотрены специфические для получения пористых материалов способы подготовки порошков (сфероидизация, откатка, гранулирование, покрытие частиц связующим), методы формирования с приложением давления и без него. Изложены общие закономерности управления свойствами пористых тел на стадии формования и спекания. Представлены новые оригин ные методы определения свойств пористых материалов, основанных на пластическом деформировании, катодном осаждении и осаждении мелкодисперсных частиц в спеченные заготовки, введении лиофильных добавок на стадии формирования, спекания в окислителыю-восстановительной среде и импульсом электрического тока. Изложено практическое применение пористых порошковых материалов. [c.2]

В книге приведен комплексный подход к конструированию, управлению структурой и свойствами ППМ. Особое место уделено новым методам управления свойствами ППМ, основанным на явлении сегрегации частиц при вибрационном формовании, пластическом деформировании, катодном осаждении мелких частиц в спеченные заготовки, введении лиофильных добавок на стадии формования, элект-роимпульсном спекании. [c.4]

Метод катодного (электролитического) осаждения довольно широко применяется в практике порошковой металлургии при получении металлических порошков благодаря таким преимуществам, как высокая чистота получаемых порошков, простота технолопй и аппаратурного оформления, невысокая стоимость, воспроизводимость свойств и др. Электролиз можно использовать экономически эффективно при больших и малых масштабах производства. При этом в ходе изучения процесса электрокристаллизации порошков усилия исследователей направлены на получение легко снимаемого с катода порощка. Для получения ППМ решена диаметрально противоположная задача получение на катоде порошкового материала, частицы которого прочно связаны как между собой, так и с поверхностью катода, что весьма важно при создании изделий, реализующих принцип испарительного охлаждения (тепловые трубы, капиллярные насосы, испарители, конденсаторы и др.). [c.162]

V, а потенциал водорода даже в нейтральном растворе—0,405 V, следовательно при электролизе должен сперва разряжаться водород, но т. к. перенапряжение водорода на цинке велико, то цинк легко выделяется на растворе даже из кислых растворов, чем широко пользуются как при получении цинка и нек-рых других металлов из руд, так и при процессе электролитич. покрытия металлами (электролитич. цинкование, кадмирование, никелирование и т. д.) и при количественном определении металлов методом электролиза (электроанализ). П. г. лежит также в основе работы аккумуляторов (см. Аккумуляторы электрические). Устранение П. г., или т. н. деполяризация, может производиться различными путями, напр, в элементах, где П. г. обусловлена обычно выделением водорода, вводят с этой целью окислители (перекись марганца в элементах Лекланше, двухромовокислый калий в элементах Грене и т. д.). Наоборот, анодную П. г., связанную с выделением кислорода, можно устранить добавлением восстановителей. Технически важное значение имеет деполяризация при катодном осаждении металлов, каковую можно представить себе след, обр. как было уже установлено, П. г. при осаждении металлов сказывается в том, что потенциал осаждения металла является более отрицательным, чем его равновесный потенциал. С точки зрения ф-лы Нернста (см. Потенциал электродный) это можно представить себе, приписав электролитической упругости растворения све-жеосажденного металла ббльшую величину, чем та, к-рую имеет металл при равновесии. [c.154]

Особенности метода. Скорость осаждения мала по сравнению со скоростью, имеющей место при вакуумном напылении, и зависит от таких факторов, как давление п температура атмосферы в рабочей камере, напряжение дуги, плотность катодного тока и геометрия катода и Мег. Высокий вакуум в камере не обязателен, особенно в тех случаях, когда может быть Ц пользован инертный газ. Скорость дезинтегр.щии (распыления) Мег зависит от атомной массы газа, находящегося в камере. [c.391]

По этому методу катодное травление производится в кислом электролите с одновременным осаждением на очип енпую от окислов поверхность изделий тонкой пленки металлического свинца. Эта пленка перед последующим металлическим покрытием очень легко удаляется путем электролитической обработки изделий в щелочной ванне на аноде. [c.69]

Рис. 9.4. Усовершенствование метода противокоррозионной заш,иты (Сравнение покрытий, полученных методами катодного и анодного осаждения, дается при одинаковой толш.ине пленки (18—22 мкм), нанесенной по слою фосфата цинка)

К электрохимическим относятся методы получения покрытий под действием электрического поля на катоде (цинкование, кадмирование, хромирование, никелирование, осаждение сплавов различного состава), анодное и анодно-катодное оксидирование (анодирование алюминия и его сплавов, микродуговая обработка) электрофоретическое и электростатическое осаждение порошковых материалов, нанесение комбинированных покрытий за счет сочетания процессов электролитического и электрофоретического осаждения. [c.50]

Уменьшить водородную хрупкость стали при нанесении покрытий можно снижением наводороживания в процессе осаждения и использованием методов разводороживания, связанных с обратимостью водородной хрупкости. Снижение наводороживания в процессе нанесения покрытий достигают введением непосредственно в электролит ингибиторов наводороживания, выбором составов электролитов и режимов осаждения, которые обеспечивают снижение интенсивности разряда водорода при катодном процессе нанесением барьерного подслоя из других металлов. [c.104]

Химико-термические методы упрочнения поверхности для повышения износостойкости за счет увеличения поверхностной твердости (цементация, азотирование, цианирование, борирование и др. процессы) весьма эффективны для повышения сопротивления абразивному изнашиванию. Для улучшения противозадирных свойств создаются (посредством сульфиди-рования, сульфо-цианирования, селенирования, азотирования) тонкие поверхностные слои, обогащенные химическими соединениями, предотвращающими схватывание и задир при трении.. Большой эффект получается при использовании метода карбонитрации. Широко применяются электрохимические методы нанесения покрытий А1, РЬ, Sn, Ag, Au и др. При восстановлении деталей (в ремонте) используется электролитическое хромирование, никелирование, железнение и др. Значительная часть технологических задач, связанных с необходимостью повышения износостойкости, коррозионной стойкости, жаропрочности, восстановительного ремонта и др. решается при использовании методов металлизации напылением, включающих газоплазменную металлизацию, электродуговую, плазменную, высокочастотную индукционную металлизацию и детонационное напыление покрытий - наносятся металлы и сплавы, оксиды, карбиды, бориды, стекло, фосфор, органические материалы. Плазменное напыление используют для нанесения тугоплавких покрытий окиси алюминия, вольфрама, молибдена, ниобия, интерметаллидов, силицидов, карбидов, боридов и др. Детонационное напыление имеет преимущество в связи с незначительным нагревом покрываемой детали и распыляемых частиц. В последнее время активно развиваются методы нанесения износостойких покрытий в вакууме катодное распыление, термическое напыление, ионное осаждение. В зависимости от реакционной способности газовой среды методы напыления [c.199]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...