Základné procesy:
- Vákuové magnetrónové naprašovanie (ultra-tenké/tenké/stredne{1}}hrubé vrstvy)
- Galvanické pokovovanie podkladovej vrstvy + proces kompozitného procesu magnetrónového naprašovania (hrubé vrstvy)
Typy cieľových zliatin niklu:
NiCr, NiTi, NiCu, NiCrAl (všeobecné parametre, drobné úpravy je možné vykonať podľa špecifického zloženia zliatiny)
Materiály podkladu:
Meď / molybdén / titán / grafit (bežne používané cieľové substráty)
Hrúbka povlaku vs. procesné charakteristiky a aplikácie
| Rozsah hrúbky povlaku | Kľúčové charakteristiky procesu | Typické aplikačné prostredia | Reprezentatívne cieľové typy |
|---|---|---|---|
| Ultra{0}}tenká vrstva (0,1 – 1 μm) | Nízka rýchlosť rozprašovania; vyžaduje presnú kontrolu výkonu a času depozície; veľmi vysoká rovnomernosť hrúbky | 1. Povrchové modifikačné vrstvy pre polovodičové čipové terče na zlepšenie odolnosti voči oxidácii; 2. prechodové vrstvy pre optické povlakové terče na zvýšenie optickej odrazivosti; 3. Antikorózne nátery{1}} pre presné elektronické terče používané v mierne korozívnom prostredí |
terče zo zliatiny NiCr (polovodičové); Terče zo zliatiny NiTi (optické aplikácie) |
| Tenká vrstva (1–10 μm) | Vyvažuje rovnomernosť náteru a náklady; vhodné pre magnetrónové naprašovanie alebo galvanické pokovovanie + naprašovanie kompozitných procesov | 1. Spojovacie vrstvy pre rovinné magnetrónové terče na spojenie materiálu terča s nosnými doskami (napr. medený podklad); 2. funkčné vrstvy pre fotovoltaické terče na zlepšenie elektrickej vodivosti; 3. Ochranné vrstvy pre konvenčné vákuové nanášacie terče pri strednom-zaťažení |
Terče zo zliatiny NiCu (fotovoltaika); terče z čistého niklu (spojovacie vrstvy) |
| Stredne-hrubá vrstva (10 – 30 μm) | Vyžaduje segmentované naprašovanie, aby sa zabránilo nadmernému nárastu teploty; post{0}}nanášanie žíhania odporúčané na zmiernenie vnútorného stresu | 1. Oteruvzdorné-vrstvy pre rotačné terče na predĺženie životnosti pri vysokovýkonnom naprašovaní; 2. Ochranné nátery pre terče odolné voči korózii-vo vlhkom alebo mierne kyslom/alkalickom prostredí; 3. Základné vrstvy pre terče tepelného striekania na zvýšenie priľnavosti náteru k substrátu |
terče zliatiny NiCrAl (odolnosť proti opotrebovaniu); Terče zo zliatiny NiMo (odolnosť voči korózii) |
| Hrubá vrstva (30 – 50 μm) | Galvanické pokovovanie v kombinácii so zahusťovaním naprašovaním na zníženie celkového času a nákladov na naprašovanie | 1. Záťažové-vrstvy pre vysokovýkonné{2}}priemyselné povrchové terče používané pri dlhodobom-kontinuálnom naprašovaní; 2. ochranné vrstvy pre ciele pracujúce v extrémne korozívnych prostrediach (napr. námorné aplikácie); 3. Vrstvy korekcie rovinnosti pre veľké-veľkosti cieľov |
terče zo zliatiny NiTi (priemyselné povlaky); Ciele zo zliatiny NiCr (extrémne prostredia) |
III. Kľúčové aspekty procesu zhody a hrúbky povlaku
1. Kontrola rovnomernosti hrúbky
Hrúbka povlaku na celom cieľovom povrchu by mala byť kontrolovaná±5%. Nadmerná odchýlka môže viesť k nerovnomernej erózii terča počas naprašovania, čo negatívne ovplyvňuje kvalitu povlaku. Rovnomernosť je možné zlepšiť optimalizáciou vzdialenosti medzi terčom-k-substrátom a použitím rotujúcich substrátov.
2. Vzťah medzi zložením povlaku a hrúbkou
- Preultra{0}}tenké vrstvy (< 1 μm), uprednostňujú sa jednozložkové niklové povlaky, aby sa predišlo segregácii zliatinových prvkov.
- Prethicker layers (> 10 μm)Na splnenie funkčných požiadaviek, ako je odolnosť proti opotrebovaniu alebo korózii, možno použiť viaczložkové povlaky zo zliatiny niklu.
3. Vplyv aplikačného prostredia na hrúbku náteru
- Aplikácie s vysokým-opotrebením alebo-výkonným naprašovaním→ Stredne-hrubé alebo hrubé nátery (10 – 50 μm)
- Presná elektronika a optické aplikácie→ Ultra-tenké alebo tenké vrstvy (0,1 – 10 μm)
- Agresívnejšie korozívne prostredie→ Hrubšie povlaky kombinované so zliatinami niklu-odolnými voči korózii (napr. NiCr, NiMo)
