Обробка поверхні підкладок у газовому вакуумно-дуговому розряді

Abstract

Підготовка поверхні перед осадженням вакуумно-дугових покриттів має велике значення, оскільки впливає не тільки на адгезійні властивості отриманих покриттів, але й на фізико-механічні властивості поверхневого шару підкладки. Процеси взаємодії іонів з поверхнею підкладки за умови її іонного очищення перед осадженням покриттів досить мало досліджувались і майже не описані в літературі, тому в цій роботі розглядаються лише деякі їх особливості щодо підготовки поверхні матеріалів перед осадженням вакуумно-дугових покриттів. Характер взаємодії плазми з матеріалом підкладки визначається енергією іонів і щільністю їх потоку за інших рівних умов. Енергія іонів, що оброблює підкладку, передбачає їх початкову енергію та енергію, придбану в дебаївському шарі, що прилягає до підкладки, під час додавання до неї негативного потенціалу. Значення потенціалу, коли процеси конденсації або розпилення врівноважуються, визначається здебільшого природою матеріалу, що випаровується. У разі збільшення значення потенціалу підкладки відбувається розпилення частинок, що осаджуються, та її матеріалу. Водночас вилучаються атоми підкладки, слабко пов’язані з нею, різні забруднення, підвищується температура підкладки, особливо в її поверхневих шарах. У роботі досліджено вплив різних металів і газів, що використовуються для очищення поверхні підкладок із кубічного нітриду бору PcBN та сталей, на морфологію поверхні. Установлено, що використання газів (аргону, азоту) для очищення поверхні діелектричних матеріалів, зокрема PcBN, показало найліпші результати, що в подальшому призводить до підвищення адгезійного зчеплення вакуумно-дугового покриття з підкладкою.