18.Нанесение покрытий в вакууме.
В настоящее время благодаря развитию, в основном, вакуумной техники методы осаждения покрытий в вакууме получили широкое распространение и в ряде случаев являются единственными эффективными технологическими приемами повышения долговечности и износостойкости машиностроительных изделий.. Они по сравнению с другими методами нанесения функциональных слоев характеризуются следующими преимуществами:
1.Высокая производительность процесса нанесения покрытия. Разработаны установки, в которых осаждение покрытия осуществляется со скоростью до 20 кг/мин. Скорость перемещения ленты в зоне металлизации может достигать более 10 м/с.Это стало возможным в ряде случаев благодаря автоматизации процесса, использованию ЭВМ.
2.Возможность получения покрытий в чистых условиях и, как следствие это- го, высокое их качество. Покрытия наносятся в вакууме при давлении Р=102 Па и ниже, что позволяет практически исключить загрязнения. Проведение предварительной обработки поверхности, например, тлеющим разрядом, позволяет удалить с поверхности загрязнения, адсорбированные слои технологических газов. При реализации технологии не используются вредные вещества, загрязнение окружающей среды отсутствует.
3.Возможность получения покрытий, практически из любых материалов, в том числе и из сплавов, химических соединений. Наиболее часто применяются реактивные методы получения покрытий сложного состава, заключающиеся в испарении исходного металла в среде реакционно-способного газа и создании условий, при которых на поверхности протекают химические реакции. Продукты этих реакций и образуют покрытие т. к. процесс химического взаимодействия протекает, как правило, на поверхности.
4.Возможность нанесения многослойных и комбинированных покрытий в едином технологическом цикле. Пример: многослойное покрытие на основе TiN, TiCN, TiC, нанесенное на рабочие поверхности режущего инструмента.
5.Высокая воспроизводимость структуры и свойств формируемых слоев.
Полное исключение водородной хрупкости, которая характерна, например, для гальванических покрытий.
6.Вакуумные технологии нанесения покрытий являются экологически чистыми. При их реализации загрязнения окружающей среды практически отсутствуют.
19 Нужно что-то!?!?!??!
20.Лазерное напыление покрытий.
В этом случае нагрев и испарение вещества осуществляется когерентными электромагнитным излучением.
Схема установки для лазерного нанесения покрытий представлена на рис. 6. Оптический квантовый генератор размещается вне вакуумной камеры. Через прозрачное для ИК-излучения окно 4 лазерный луч попадает на зеркало 1, отражается от него и направляется на поверхность мишени. Сканирование по поверхности лазерного луча осуществляется путем вращения зеркала 1. При воздействии лазерного луча на мишень 2 происходит испарение атомов металла и последующее их осаждение на поверхности подложки 3
3
4
1
ОКГ
Рис. 6. Нанесение покрытий методом лазерного испарения.
Лазерная технология нанесения покрытий имеет следующие преимущества:
1. Нет необходимости в применении высоких напряжений.
2. Реализуются чистые условия нанесения покрытий, так как осуществляется нагрев только мишени.
3.Возможность достижения в потоке высокой плотности энергии - 108÷109 Вт/см2 и, как следствие этого, получение покрытий из самых тугоплавких ма- териалов и диэлектриков.
4. Высокая мгновенная скорость напыления (103-105 нм/с), что положительно сказывается на качестве образующихся слоев; покрытия является более одно- родным, сплошным, имеет высокодисперсную структуру.
5. Высокая стабильность процесса испарения, так как отсутствует жесткие требования по степени вакуума при работе лазерных испарительных систем.
6. Высокая производительность и технологичность.