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                          真空鍍膜技術及設備討論

                          [ 時間:2015-04-23 點擊:1345 ]

                           真空濺射鍍膜是指待鍍材料源(稱為靶)和基體一起放入真空室中,然后利用正離子轟擊作為陰極的靶,使靶材中的原子、分子逸出并在基體表面上凝聚成膜。

                           
                            1、直流濺射鍍膜直流濺射鍍膜又稱為陰極濺射鍍膜,被鍍膜的基體和固定基體的工件架為陽極(通常接地),被濺射材料做成靶作為陰極,真空室內真空度先抽到10-2Pa以下,再通入氣體(通常氬氣),使工作氣壓為10Pa,靶上加的工作直流電壓-2KV~-5KV使之產生異常輝光放電,等離子區中的正離子由于被陰極靶前的陰極電位降所加速而轟擊陰極靶,從而使靶材產生濺射。
                           
                            2、磁控濺射鍍膜磁控濺射是70年代迅速發展起來的一種“高速低溫濺射技術”。磁控濺射是在陰極靶表面上方形成一個正交電磁場,當濺射產生的二次電子在陰極位降區內被加速為高能電子后,并不直接飛向陰極而是在正交電磁場作用下作來回振蕩運動,在運動中高能電子不斷地與氣體分子發生碰撞,并向后者轉移能量,使之電離而本身變為低能電子,消除了高能電子對基體轟擊,體現了“低能”特點;與直流濺射相比,工作氣壓降至10-1Pa,濺射電壓降到102量級,靶的電流密度101mA/cm2,使濺射速度大大提高,體現“高速”特點。濺射電壓300V~600V,工作氣壓10-1Pa~100Pa。
                           
                            3、反應濺射鍍膜在濺射鍍膜時,將某種反應氣體通入鍍膜室并達到一定的分壓,即可改變或控制沉積特性,獲得不同于靶材的新物質薄膜,如各種金屬氧化物、氮化物、碳化物及絕緣介質等薄膜。
                           
                            4、中頻濺射鍍膜鍍膜室常用于兩個并排安置,形狀相同的磁控靶的濺射鍍膜,兩個靶被稱為孿生靶,頻率一般為40KHz。
                           
                            真空泵及有關術語
                           
                            1.1、真空泵vacuumpumps產生、改善和(或)維持真空的裝置?;旧戏譃闅怏w傳輸泵和氣體捕集泵兩種類型。
                           
                            1.2、容積真空泵positivedisplacementpump:容積真空泵是利用泵腔容積的周期變化來完成吸氣和排氣的裝置。氣體在排出前被壓縮。這種泵分為往復式及旋轉式兩種。
                           
                            1.3、氣鎮真空泵gasballastvacuumpump:泵工作中,經氣鎮閥放入適量的非可凝性氣體到泵的壓縮室,以降低被抽氣體中可凝性蒸汽在泵內凝結程度的容積真空泵。4.1.1.6~4.1.1.10的容積真空泵均可裝氣鎮裝置。
                           
                            1.4、油封(液封)真空泵oilsealed(liquid-sealed)vacuumpump:利用油類密封各運動部件間的間隙和減少壓縮室有害空間的旋轉容積真空泵。
                           
                            1.5、干封真空泵dry-sealedvacuumpump:不用油類(或液體)密封的容積真空泵。
                           
                            1.6、往復真空泵pistonvacuumpump:利用泵腔內活塞往復運動,將氣體壓縮并排出的容積真空泵。
                           
                            1.7、液環真空泵liquidringvacuumpump:帶有多葉片的轉子偏心裝在泵殼內,當它旋轉時,把液體(通常為水)拋向泵殼并形成與泵殼同心的液環,液環同轉子葉片形成了容積周期變化的旋轉容積真空泵。
                           
                            1.8、旋片真空泵slidingvanerotaryvacuumpump:轉子偏心的裝在泵殼內并同泵殼內表面固定面相切,在轉子內裝有二個(或二個以上)旋片,當轉子旋轉時滑片能沿其徑向槽往復滑動且與泵殼內壁始終接觸,將泵腔分為幾個可變容積的旋轉容積真空泵。
                           
                            1.9、定片真空泵rotarypistonvacuumpump:在泵殼內裝有一個與泵殼內壁相接觸的偏心轉子,泵殼上裝有一片始終與轉子表面接觸的徑向滑片,當轉子旋轉時滑片上、下滑動將泵腔分成兩個可變容積的旋轉容積真空泵。
                           
                            1.10、滑閥真空泵rotaryplungervacuumpump:在偏心轉子外有一滑閥環,轉子旋轉時帶動滑閥環沿泵殼內壁滑動和滾動,固定在滑閥環上的滑閥桿能在裝于泵殼適當位置可擺動的滑閥導軌中滑動,而把泵腔分成兩個可變容積的旋轉容積真空泵。
                           
                            1.11、余擺線真空泵trochoidalvacuumpump:在泵殼內,偏心裝有一個余擺線型轉子,它沿泵殼內壁滑動并將泵腔分成兩個可變容積的容積真空泵。
                           
                            1.12、多室旋片真空泵multi-chamberslidingvanerotaryvacuumpump:在一個泵殼中并聯裝有由同一電動機驅動的多個獨立工作室的旋片真空泵。
                           
                            1.13、羅茨真空泵rootsvacuumpump:泵內裝有兩個相反方向同步旋轉的雙葉形或多葉形轉子,轉子間,轉子同泵殼內壁保持一定的間隙的旋轉容積真空泵。
                           
                            1.14、動量傳輸泵kineticvacuumpump:高速旋轉的葉片或射流,把動量傳輸給氣體或氣體分子,使氣體連續不斷的從入口傳輸到出口的真空泵。
                           
                            1.15、牽引分子泵moleculardragpump:氣體分子與高速轉動的轉子相碰撞而獲得動量,被送到出口的一種動量傳輸泵。
                           
                            1.16、渦輪分子泵turbomolecularpump:泵內裝有帶槽的圓盤或帶葉片的轉子,它在定子對應的圓盤間旋轉。轉子圓周的線速度和氣體分子速度是相同的量級的,泵通常在分子流條件下工作。
                           
                            1.17、噴射真空泵ejectorvacuumpump:利用文丘里(venturi)效應的壓力降產生的高速射流把氣體輸送到出中的一種動量傳輸泵。噴射真空泵適于粘滯流和過渡流條件下工作。1.18、液體噴射真空泵liquidjetvacuumpump:以液體(通常為水)為工作介質的噴射真空泵。
                           
                            1.19、氣體噴射真空泵gasjetvacuumpump:以非可凝性氣體作為工作介質的噴射真空泵。1.20、蒸汽噴射真空泵vaporjetvacuumpump:以蒸汽(水、油、汞等蒸汽)作為工作介質的噴射真空泵。
                           
                            1.21、擴散泵diffusionpump:以低壓高速蒸汽流(油或汞等蒸汽)作為工作介質的氣體動量傳輸泵。氣體分子擴散到蒸汽射流中,被送到出口。在射流中氣體分子密度始終是低的。這種泵適于分子流條件下工作。
                           
                            1.22、自凈化擴散泵selfpurifyingdiffusionpump:泵液中的易揮發雜質經專門的機構輸送到出口而不回到鍋爐中的一種油擴散泵。
                           
                            1.23、分餾擴散泵fractionatingdiffusionpump:這種泵具有分餾裝置,使蒸汽壓力較低的工作液蒸汽進入高真空工作的噴嘴,而蒸汽壓力較高的工作液蒸汽進入低真空工作的噴嘴中的一種多級油擴散泵。
                           
                            1.24、擴散噴射泵diffusionejectorpump:有擴散泵特性的單級或多級噴嘴和具有噴射泵特性的單級或多級噴嘴組成的動量傳達室輸泵。
                           
                            1.25、離子傳輸泵iontransferpump:被電離的氣體在電磁場或電場的作用下,輸送到出口的一種動量傳輸泵。
                           
                            1.26、捕集真空泵entrapmentvacuumpump:氣體分子被吸附或凝結在泵內表面上的真空泵。1.27、吸附泵adsorptionpump:主要用具有大表面的吸附劑(如多孔物質)的物理吸附作用來抽氣的捕集真空泵。
                           
                            1.28、吸氣劑泵getterpump:用吸氣劑以化學結合方式捕獲氣體的捕集真空泵。吸氣劑通常是以塊狀或沉積新鮮薄膜形式存在的金屬或合金。
                           
                            1.29、升華(蒸發)泵sublimation(evaporation)pump:一種用間斷或連續方式升華(蒸發)吸氣材料以達到抽氣目的的捕集真空泵。
                           
                            1.30、吸氣劑離子泵getterionpump:被電離的氣體通過電磁場或電場的作用吸附在有吸氣材料的泵內表面上的捕集真空泵。
                           
                            1.31、蒸發離子泵evaporationionpump:泵內被電離氣體傳輸到以間斷或連續方式升華或蒸發而覆在泵內壁的吸氣材料上而被吸附的一種吸氣離子泵。
                           
                            1.32、濺射離子泵sputterionpump:泵內電離的氣體,被吸附在由陰極連續濺散出來的吸氣材料上的吸氣劑離子泵。
                           
                            1.33、低溫泵cryopump:利用低溫表面捕集氣體的真空泵。
                           
                            2真空泵零部件
                           
                            2.1泵殼pumpcase:將低壓力氣體與大氣隔開的泵的外殼。
                           
                            2.2入口inlet:真空泵的吸氣口。
                           
                            2.3出口outlet:真空泵的出口。
                           
                            2.4旋片(滑片、滑閥)vane;blade:在一些容積真空泵中,將泵腔分成若干部分的滑動零件。
                           
                            2.5排氣閥dischargevalve:在一些旋轉容積真空泵中,從壓縮室排氣的自動閥。
                           
                            2.6氣鎮閥gasballastvalve:在氣鎮真空泵的壓縮室安裝的一種起氣鎮作用的充氣閥。
                           
                            2.7膨脹室expansionchamber:在一些容積真空泵泵腔內,被抽氣體進入逐漸增大的空間。
                           
                            2.8壓縮室compressionchamber:進入容積真空泵泵腔的氣體,在排出之前被壓縮,使其體積逐漸減小的的空間。
                           
                            2.9真空泵油vacuumpumpoil:在油封真空泵中,用來密封、冷卻和潤滑的液體。
                           
                            2.10泵液pumpfluid:噴射真空泵、擴散泵或擴散噴射泵的工作液。
                           
                            2.11噴嘴nozzle:為使噴射真空泵、擴散泵或擴散噴射泵起抽氣作用而對射流導向的部件。2.12噴嘴喉部nozzlethroat:噴嘴的***小橫截面。
                           
                            2.13噴嘴擴張率nozzleexpansionrate:噴嘴出口面積和噴嘴喉部面積之比。
                           
                            2.14噴嘴間隙面積nozzleclearancearea:噴嘴出口外緣和泵殼之間***小橫截面積。
                           
                            2.15噴嘴間隙nozzleclearance:決定噴嘴間隙面積的環的寬度。
                           
                            2.16射流jet:從噴射泵、擴散泵或擴散噴射泵噴嘴噴射出的工作介質流。
                           
                            2.17擴散器diffuser:噴射泵壁的收縮部分、喉部及擴張部分的總和。
                           
                            2.18擴散器喉部diffuserthoat:擴散器的***小截面部分。
                           
                            2.19蒸汽導管vaportube(pipe;chimney):在蒸汽噴射泵、擴散泵或擴散噴射泵中,從鍋爐到噴嘴的連接管。
                           
                            2.20噴嘴組件nozzleassembly:蒸汽噴射泵、擴散泵或擴散噴射泵的噴嘴與蒸汽導管的組裝件(一般指可拆卸部件)。
                           
                            2.21下裙skirt:噴嘴組件下部的擴大部分。它使返回冷凝的泵液與鍋爐產生的蒸汽分開。
                           
                            3附件
                           
                            3.1阱trap:用物理或化學的方法來降低氣體混合物中蒸汽壓力的裝置。
                           
                            3.1.1冷阱coldtrap:通過冷卻表面凝結作用工作的阱。
                           
                            3.1.2吸附阱sorptiontrap:以吸附方式工作的阱。
                           
                            3.1.3離子阱iontrap:利用電離方法工作的阱。
                           
                            3.1.4冷凍升華阱cryosublimationtrap:用間斷方式把吸氣劑材料升華并沉積到阱的冷卻表面上來吸附氣體和凝結泵液蒸汽的阱。
                           
                            3.2擋板baffle:裝在蒸汽噴射泵、擴散泵或擴散噴射泵入口,用以降低泵液返流和返遷移的遮擋裝置(也可用冷卻方式)。
                           
                            3.3油分離器oilseparator:裝在真空泵出口處,用以減少以微滴形式被帶走的泵油的裝置。通常用于變容真空泵中。
                           
                            3.4油凈化器oilpurifier:從泵油中清除污染物的裝置。
                           
                            3.5冷凝器condenser:用以冷凝混合氣流中水蒸汽的裝置。


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