石墨类薄膜的制备工艺过程一般如下:镀前预处理一一装样一一抽真空一一氢离子轰击一一调解气体一一溅射—出炉。
镀前预处理:将样品表面清理干净。
装样:将样品用夹具固定,挂在旋转框架的真空室内,使衬底表面对准的目标位置后,分开约10厘米。
真空排气:为了保证涂层的质量,减少残余空气的污染,用机械泵和扩散泵、高真空泵将真空室内真空抽至10-3Pa。
氢离子轰击:将工件加热到150摄氏度,高纯氢气进入真空室,流量计的气质将调整到最大,此时开启偏压电源,调解负偏压为400 V,在负偏压的作用下轰击清洗20~30分钟,氢气放电产生等离子体,在负偏压的作用下轰击基体,这可以使气体,吸附在试样表面的杂质原子和试样表面层原子相互碰撞,使表面层露出新鲜的基体材料,同时提高了基体的表面的粗糙度,有利于提高薄膜与机体间的结合强度。
通入气体:清洗结束后,调节质量流量计,使氢气的流量调小到每分钟35~45ml,达到溅射所需的真空度。
溅射:将负偏压调小,然后打开直流电源,调节电流,然后开始溅射。
出炉:溅射结束后,依次关闭直流电源、负偏压、氢气罐、质量流量计,再依次关闭高阀,油扩散泵,打开前级阀计时40到50分钟,关前级阀,开预抽使其真空度达到5Pa以下,关预抽阀和机械泵,过一段时间后取出试样。
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