webdonsk.ruМагнетронное напыление своими руками
Добавил пользователь Валентин П. Обновлено: 05.09.2024
Сегодня мы попробуем распылять металлы переводя их в состояние плазмы. и даже попробуем распылить чистое золото.
В этом видео я расскажу про получение плазмы в домашних условиях и ее применение на практике. Расскажу про .
Изучив теорию, конструкции существующие на рынке и просторах ютуб - разработали свою конструкцию аппарата для .
Сегодня я покажу как нанести наночастицы серебра на ткань. Ткань после такой обработки приобретает высокую .
Фильм про технологию установки плазменного покрытия "Булат" эта технология была продана во многие страны мира, .
Напыление унитаза нитридом титана (под золото). Используется технология дугового вакуумного напыления.
Результаты утепления спустя почти год! Первая зима и пипец! Советую посмотреть! Напыление ППУ то ли говно, толи .
"Прогресс-9-Универсал" - это универсальный аппарат повышенной мощности для напыления и заливки пенополиуретана.
Напыление Castolin Bronzocrom, восстановление посадки. Кубический нитрид бора (CBN) известен так же как эльбор, .
В фильме показаны методы газопламенного, электродугового, плазменного, детанационного напыления, способные .
Друзья ! Набор для серебрения №0,5 на 1,5 - 2 кв. м только для отражателей с пассиватором по ссылке .
Для напыления пенополиуретана из баллончика с монтажной пеной используем адаптер от пистолета, который .
Связь: 89185732764 WhatsApp 89889402855 WhatsApp Мой vk: kozlov161rus Больше информации в Instagram .
Одноразовый комплект для напыления пенополиуретана (ППУ) своими руками. Теперь утеплить любую поверхность .
zvs driver готовый. 362,51 руб. 11%OFF | ZVS генератор катушки Теслы Marx, постоянный ток 12 В, 30 в, 20 А, 1000 Вт, .
Вторая мировая война стала одним из самых травматических событий в истории человечества, но, с другой стороны, она .
Первый успешный запуск самодельной установки магнетронного распыления металлов. Распыляю кусочек медной фольги .
Изготовление сверхзвукового сопла для аппарата холодного газодинамического напыления металла. Екатеринбург.
Как работает магнетрон и магнетронное распыление в очень упрощенном объяснении, без цифр и для людей с .
Сегодня мы попробуем распылять металлы переводя их в состояние плазмы. и даже попробуем распылить чистое золото.
В этом видео я расскажу про получение плазмы в домашних условиях и ее применение на практике. Расскажу про .
Сегодня я покажу как нанести наночастицы серебра на ткань. Ткань после такой обработки приобретает высокую .
Изучив теорию, конструкции существующие на рынке и просторах ютуб - разработали свою конструкцию аппарата для .
Фильм про технологию установки плазменного покрытия "Булат" эта технология была продана во многие страны мира, .
Результаты утепления спустя почти год! Первая зима и пипец! Советую посмотреть! Напыление ППУ то ли говно, толи .
Напыление унитаза нитридом титана (под золото). Используется технология дугового вакуумного напыления.
"Прогресс-9-Универсал" - это универсальный аппарат повышенной мощности для напыления и заливки пенополиуретана.
Напыление Castolin Bronzocrom, восстановление посадки. Кубический нитрид бора (CBN) известен так же как эльбор, .
Друзья ! Набор для серебрения №0,5 на 1,5 - 2 кв. м только для отражателей с пассиватором по ссылке .
Для напыления пенополиуретана из баллончика с монтажной пеной используем адаптер от пистолета, который .
Связь: 89185732764 WhatsApp 89889402855 WhatsApp Мой vk: kozlov161rus Больше информации в Instagram .
В фильме показаны методы газопламенного, электродугового, плазменного, детанационного напыления, способные .
Одноразовый комплект для напыления пенополиуретана (ППУ) своими руками. Теперь утеплить любую поверхность .
zvs driver готовый. 362,51 руб. 11%OFF | ZVS генератор катушки Теслы Marx, постоянный ток 12 В, 30 в, 20 А, 1000 Вт, .
Вторая мировая война стала одним из самых травматических событий в истории человечества, но, с другой стороны, она .
Первый успешный запуск самодельной установки магнетронного распыления металлов. Распыляю кусочек медной фольги .
Изготовление сверхзвукового сопла для аппарата холодного газодинамического напыления металла. Екатеринбург.
Как работает магнетрон и магнетронное распыление в очень упрощенном объяснении, без цифр и для людей с .
Исходя из литературных данных и опыта практической работы предприятия, к материалу металлизации для п/п приборов и ИС предъявляется обширный набор требований [1].
К сожалению, в природе не существует металла, который бы идеально удовлетворял всему набору требований, но наиболее полно им отвечает высокочистый алюминий (чистотой не хуже 5N8 (99,9998%)), а также алюминий с небольшими добавками Si и/или Cu.
Вследствие своей высокой пластичности алюминий выдерживает возникающие из-за разности ТКР А1 и Si (которые равны, соответственно, 23,6?10 -6 и 3,3?10 -6 K -1 ) значительные внутренние напряжения [1].
Напылительный узел и планетарный механизм вращения подложек установки Alcatel EVA-600 показаны на рис. 1.
Рис. 1. а) Напылительный узел, б) планетарный механизм вращения подложек
Говоря об основных недостатках термического (резистивного) способа напыления металлических покрытий, их можно разделить на технические и технологические. К техническим недостаткам можно отнести:
- Низкую технологичность и высокую трудоемкость изготовления спиралей, с учетом хрупкости используемого материала (вольфрама). Для изготовления спиралей требуется специальная оснастка, отдельное рабочее место и разработка отдельного технологического процесса.
- К чистоте вольфрама предъявляются довольно высокие требования. Так, наличие примесей щелочных металлов в концентрации более 0,001% может привести к увеличению темновых генерационных токов в приборных структурах и появлению нестабильности электрофизических характеристик.
На рис.2 показаны чистая (новая) спираль и аналогичная спираль после 6-ти процессов напыления, после чего их меняют.
Рис. 2. а) чистая (новая) спираль, б) спираль после 6-ти напылений
К технологическим недостаткам можно отнести:
Рис. 3. а) в верхнем ряду справа – магнетрон с алюминиевой мишенью, б) планарное расположение мишени относительно магнетрона, расстояние подложка-мишень может регулироваться в пределах 20-30 см.
Для решения вышеперечисленных проблем предпринята разработка технологии напыления алюминиевых покрытий магнетронным способом. В процессе работы проведена модернизация технологической установки, вакуумная система откачки напылительной камеры заменена на безмасляную. Установлены магнетроны, рис. 3 а., способные работать как в ВЧ режиме (RF), так и в режиме постоянного тока (DC). В процессе работы опробованы алюминиевые мишени 2-х типов: чистый алюминий степени чистоты 6N и алюминий чистоты 5N8 с примесью 1%Si.
Магнетронный способ напыления предоставляет более широкий спектр возможностей управления технологическим процессом.
Одним из требований, предъявляемых к пленкам алюминия является минимальная взаимная диффузия на границе раздела Al–Si. Растворимость Si в Al по массе достаточно велика: 0,25% при Т= 400K и 0,8% при 500K. В этом диапазоне температур коэффициент диффузии Si в тонкие пленки Al примерно в 40 раз выше, чем в объемный Al, что объясняется тем, что диффузия Si в тонких пленках Al идет главным образом вдоль границ зерен.
За счет растворения Si в Al в приповерхностной области кремния в контактных окнах возникают микропустоты, заполняемые за счет встречной диффузии атомов алюминия, причем возможно проникновение при термообработке Al внутрь контактных окон на глубину более 1 мкм. Если на участках контакта есть диффузионный переход с глубиной менее 1 мкм, может произойти замыкание перехода. Для исключения такого типа отказов переходов в Al добавляют в небольшой концентрации (обычно 0.5–1%) Si [2].
К широкому ряду изделий из текстильных материалов часто предъявляются ряд специфических требований. В частности, возникают задачи придания специфических свойств только тонкому поверхностному слою материала, сохраняя при этом его объемные свойства. Среди различных методов изменения поверхностных свойств, таких, например, как электрохимическое осаждение и вакуум-термическое напыление, особое место занимает метод магнетронного распыления.
Метод магнетронного распыления, как один из приемов плазмохимической обработки, достаточно давно применяется в микроэлектронике, а также для декоративно-защитных покрытий металлов, пластиков и пленок, но до сих пор он не находил широкого применения в технологии изготовления текстильных материалов.
Магнетронное распыление
В основе работы магнетронного распылительного устройства лежат свойства катодной области аномального тлеющего газового разряда, в которой катод распыляется под действием ионной бомбардировки. Приложение к катодной области магнитного поля перпендикулярно электрическому позволяет снизить рабочее давление плазмообразующего газа без уменьшения интенсивности ионной бомбардировки и улучшить условия транспорта распыляемого вещества к подложке (текстильному материалу) за счет уменьшения рассеяния, вызванного соударениями с молекулами газа. Между катодом и подложкой возникает зона плазмы с температурой, мало отличающейся от комнатной. Распыляемые частицы осаждаются в виде тонкого слоя на текстильном материале, а также частично рассеиваются и осаждаются на стенках рабочей камеры.
Умные ткани
При использовании разряда постоянного тока можно распылять диамагнитные металлы и их сплавы (алюминий, титан, медь, серебро, нержавеющая сталь, латунь, бронза и т.п.), а также получать их химические соединения, добавляя в плазмообразующий газ (аргон), соответствующие реактивные газы (кислород, азот и т.д.). Так, если в систему, содержащую титановую мишень, во время распыления вводить азот, то можно получить пленку нитрида титана, а введение, например, кислорода, позволяет получать на поверхности подложки пленку двуокиси титана, что подтверждается нашими исследованиями с использованием ЭСХА-спектроскопии и рентгеноструктурного анализа. Данные сканирующей электронной микроскопии (SEM) и атомно-силовой микроскопии (AFM), также полученные нами в экспериментальных исследованиях, показывают, что толщины пленок можно варьировать в широких пределах, а структура поверхности получается зернистой со средним размером зерен до 20–30 нм и c развитой поверхностью со средним размером шероховатости до нескольких нанометров.
Варьируя содержание реактивного газа и скорость напыления, удается получать пленки разной толщины, химического и фазового состава. Так для нитрида титана можно получить металлический желтый цвет, напоминающий цвет золота, что может быть использовано для защитно — декоративных покрытий синтетических тканей.
Пленка двуокиси титана также декорирует ткань, позволяя получать интерференционные цвета от голубого до перламутрового. Кроме того, как известно, TiO2 в присутствии УФ-излучения обладает фотокаталитическим эффектом. Таким образом, можно ожидать, что наружное применение тканей покрытых пленкой TiO2 будет обладать эффектом самоочистки (self-cleaning effect). Характерные толщины напыляемых слоев, в зависимости от параметров обработки и вида покрытия, составляют от единиц до нескольких сотен нанометров в минуту. Это дает основания причислить указанную технологию к нанотехнологиям.
Адгезия к подложке (текстильному материалу) металлических слоев, полученных магнетронным способом, существенно выше, чем у таких же покрытий, полученных вакуум-термическим напылением, при сравнимых скоростях напыления. Это связано с более высокой энергией частиц, конденсирующихся при распылении (несколько электрон-вольт), в то время, как при испарении энергия осаждаемых частиц составляет доли электрон-вольт. Кроме того, в случае магнетронного распыления, поверхность текстильного материала дополнительно активируется воздействием плазмы.
Наноэкраны
Напыление слоя металла может приводить к появлению у ткани электрической проводимости. В отличие от других способов металлизации способ магнетронного распыления позволяет достаточно тонко регулировать толщину металлического слоя, а значит и его сопротивление, что очень важно при создании структур с определенной проводимостью. Появление проводимости приводит к тому, что синтетические ткани или нетканые материалы приобретают антистатические свойства. Это весьма важно, например, для создания искробезопасных фильтров для использования на взрывоопасных производствах (угледобывающая, деревообрабатывающая, пищевая промышленность).
Магнетронный способ напыления является весьма экономичным. При определенных параметрах обработки возможно нанесение сверхмалых количеств металлов. Это полезно при напылении дорогостоящих металлов и сплавов, например, серебра, небольшое количество которого, как известно, может придавать материалам бактерицидные свойства.
Установка магнетронного напыления УМН-180
Лабораторией ионно-плазменных процессов разработана и изготовлена экспериментальная промышленная установка магнетронного напыления УМН-180, позволяющая металлизировать текстильные материалы шириной до 170 см. Накапливаемый в настоящее время опыт промышленной эксплуатации установки показывает, что существуют следующие области применения данного способа создание текстильных материалов с прекрасными декоративными свойствами, используемых, например, для пошива верхней одежды, штор, портьер; создание материалов, защищающих человека и технику от электромагнитных излучений; создание маскирующих материалов, снижающих заметность различных объектов в ВЧ- и СВЧ-диапазонах частот; создание теплоизолирующих и теплосберегающих материалов; создание новых фильтрующих материалов в т.ч. искробезопасных фильтров; создание текстильных материалов, обладающих антимикробной активностью, что позволяет их использовать для лечения инфицированных ран и др.
Учитывая экологическую безопасность и экономичность, способ металлизации текстильных материалов магнетронным распылением имеет хорошие перспективы для широкого внедрения в текстильной отрасли как для производства тканей бытового назначения, так и, в особенности, тканей для медицины и технических тканей.
Лаборатория ионно-плазменных процессов
Б.Л.Горберг, А.А.Иванов, В.А.Стегнин, В.В.Рыбкин, В.А.Титов, О.В.Мамонтов
Внешний вид экспериментальной промышленной установки магнетронного напыления УМН-180
Читайте также: