2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、物理氣相沉積物理氣相沉積(PVD)(PVD)技術(shù)技術(shù)第一節(jié)第一節(jié)概述概述物理氣相沉積技術(shù)早在20世紀初已有些應(yīng)用,但在最近30年迅速發(fā)展,成為一門極具廣闊應(yīng)用前景的新技術(shù)。,并向著環(huán)保型、清潔型趨勢發(fā)展。20世紀90年代初至今,在鐘表行業(yè),尤其是高檔手表金屬外觀件的表面處理方面達到越來越為廣泛的應(yīng)用。物理氣相沉積(PhysicalVapDeposition,PVD)技術(shù)表示在真空條件下,采用物理方法,將材料源——固體或液體表面氣化成氣態(tài)

2、原子、分子或部分電離成離子,并通過低壓氣體(或等離子體)過程,在基體表面沉積具有某種特殊功能的薄膜的技術(shù)。物理氣相沉積的主要方法有,真空蒸鍍、濺射鍍膜、電弧等離子體鍍、離子鍍膜,及分子束外延等。發(fā)展到目前,物理氣相沉積技術(shù)不僅可沉積金屬膜、合金膜、還可以沉積化合物、陶瓷、半導體、聚合物膜等。真空蒸鍍基本原理是在真空條件下,使金屬、金屬合金或化合物蒸發(fā),然后沉積在基體表面上,蒸發(fā)的方法常用電阻加熱,高頻感應(yīng)加熱,電子柬、激光束、離子束高能

3、轟擊鍍料,使蒸發(fā)成氣相,然后沉積在基體表面,歷史上,真空蒸鍍是PVD法中使用最早的技術(shù)。濺射鍍膜基本原理是充氬(Ar)氣的真空條件下,使氬氣進行輝光放電,這時氬(Ar)原子電離成氬離子(Ar),氬離子在電場力的作用下,加速轟擊以鍍料制作的陰極靶材,靶材會被濺射出來而沉積到工件表面。如果采用直流輝光放電,稱直流(Qc)濺射,射頻(RF)輝光放電引起的稱射頻濺射。磁控(M)輝光放電引起的稱磁控濺射。電弧等離子體鍍膜基本原理是在真空條件下,用

4、引弧針引弧,使真空金壁(陽極)和鍍材(陰極)之間進行弧光放電,陰極表面快速移動著多個陰極弧斑,不斷迅速蒸發(fā)甚至“異華”鍍料,使之電離成以鍍料為主要成分的電弧等離子體,并能迅速將鍍料沉積于基體。因為有多弧斑,所以也稱多弧蒸發(fā)離化過程。(1)鍍前處理,包括清洗鍍件和預處理。具體清洗方法有清洗劑清洗、化學溶劑清洗、超聲波清洗和離子轟擊清洗等。具體預處理有除靜電,涂底漆等。(2)裝爐,包括真空室清理及鍍件掛具的清洗,蒸發(fā)源安裝、調(diào)試、鍍件褂卡。

5、(3)抽真空,一般先粗抽至66Pa以上,更早打開擴散泵的前級維持真空泵,加熱擴散泵,待預熱足夠后,打開高閥,用擴散泵抽至6103Pa半底真空度。(4)烘烤,將鍍件烘烤加熱到所需溫度。(5)離子轟擊,真空度一般在10Pa~101Pa,離子轟擊電壓200V~1kV負高壓,離擊時間為5min~30min。(6)預熔,調(diào)整電流使鍍料預熔,調(diào)整電流使鍍料預熔,除氣1min~2min。(7)蒸發(fā)沉積,根據(jù)要求調(diào)整蒸發(fā)電流,直到所需沉積時間結(jié)束。(8

6、)冷卻,鍍件在真空室內(nèi)冷卻到一定溫度。(9)出爐,取件后,關(guān)閉真空室,抽真空至ll01Pa,擴散泵冷卻到允許溫度,才可關(guān)閉維持泵和冷卻水。(10)后處理,涂面漆。第三節(jié)第三節(jié)濺射鍍膜濺射鍍膜濺射鍍膜是指在真空條件下,利用獲得功能的粒子轟擊靶材料表面,使靶材表面原子獲得足夠的能量而逃逸的過程稱為濺射。被濺射的靶材沉積到基材表面,就稱作濺射鍍膜。濺射鍍膜中的入射離子,一般采用輝光放電獲得,在l02Pa~10Pa范圍,所以濺射出來的粒子在飛向

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