Дуговые ионно-плазменные технологии

Основные характеристики дуговых ионно-плазменных технологий:
  • Энергетическая цена атома, испаряемого с поверхности 50 эВ/ат для Cd и 850 эВ/ат для W.
  • Средний показатель производительности материала в дуге 3х1018 ат/Кл для Cd и 0,2х1018 ат/Кл для W.
  • При среднем токе в стационарной дуге 100 А производительность, например, по титану будет 7х1019 ат/с ~ 20 г/час, при этом если осаждать это покрытие на площади 1000 см2, можно достичь производительности 50 мкм/час.
При зажигании вакуумной дуги, происходит контракция на мишени катода с образованием катодного пятна, из которого выходит пар испаряемого материала, ионизирующийся в электрическом поле вблизи катода. Образующаяся при этом плазма практически полностью ионизирована и состоит из многозарядных ионов и капельной фазы материала мишени, доля которой у легкоплавких металлов составляет ~10%, а у тугоплавких металлов ~1%.

Для удаления капель применяются специальные сепараторы.

Области применения дуговых вакуумных ионно-плазменных технологий:

Для реализации дуговых ионно-плазменных технологий применяются дуговые испарители, обладающие высокой скоростью нанесения покрытий. Для них показатель среднего тока на один испаритель в различных конструкциях колеблется от 50 до 500 А, что указывает на перспективность применения дугового испарения металлов для задач высокоскоростного нанесения покрытий.