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電弧離子鍍的原理是以冷陰極真空電弧放電理論為基礎的。多弧離子鍍膜機的核心技術是其電弧蒸發(fā)源。多弧離子鍍膜機蒸發(fā)源是一種特殊的冷陰極電弧自蒸發(fā)和自電離固體蒸發(fā)源。
1、與傳統(tǒng)的蒸發(fā)源相比,多弧離子鍍機的電弧蒸發(fā)源優(yōu)勢明顯
2、涂層密度高,使用壽命長,強度高;
3、作為電弧蒸發(fā)的固體源,其形狀、尺寸和位置都可以改變;
4、工作真空范圍大;
5、較高的離子能量;
6、高電離率60%-80%;
7、高沉積速率,如tin,可獲得100nm/S~1000nm/S的高沉積速率。
多弧離子鍍膜機電弧蒸發(fā)源的原理是通過冷陰極進行自持電弧放電,這是一種場發(fā)射。蒸發(fā)源的典型基本結構如下:待鍍基板連接陰極,陽極連接真空室。當真空室被抽到較高的真空狀態(tài)時,觸發(fā)電極起動器的觸點打開,在陽極和陰極之間形成穩(wěn)定的電弧放電。陰極表面有許多快速移動的陰極光斑,光斑直徑在1~2μm之間,10μm左右的光斑每秒可移動數(shù)十米。電流密度為10?A/cm?-10?A/cm?,電極間電壓也降低到20v-40v,陰極斑點前面有一些等離子體,電子迅速向陽極移動,離子處于相對靜止狀態(tài)。在鍍膜空間中,陰極光斑前的正離子聚集成空間正電荷,在陰極表面附近形成10?V/cm~10?的高強度電場,克服陰極處的勢壘,通過強電子發(fā)射維持放電。然而,一些離子被陰極轟擊,導致陰極斑點局部快速蒸發(fā)和電離,使陰極斑點成為微點的蒸發(fā)源。在陰極靶區(qū)內,由于絕緣屏蔽和磁場的作用,這些微點蒸發(fā)源在陰極靶區(qū)內不規(guī)則地運動。
1、所謂多弧離子鍍膜機是以多個電弧蒸發(fā)源為核心的離子鍍膜設備,又稱多弧鍍膜、電弧鍍膜、電弧鍍膜等,與其他鍍膜工藝相比,具有以下優(yōu)點:
2、整機結構簡單,生產(chǎn)效率高,工作周期短,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
3、涂層空間大。電弧蒸發(fā)源為固態(tài),可靈活放置,無需額外加熱,工件安裝更換更方便。
4、工藝范圍廣。適用于較高真空度或較低環(huán)境溫度(200°C)下的反應電鍍和離子鍍。
5、它具有優(yōu)良的膜性能。工件的轟擊加熱、清洗、沉積均采用離子金屬等離子體轟擊完成,實現(xiàn)“一弧三用”,膜層結構致密,涂層與鍍件結合牢固。
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