俄罗斯制造出可喷涂高质量薄膜的等离子发生器

中国科技网讯 据“卫星”新闻通讯社消息,俄罗斯核研究大学(莫斯科工程物理学院--NRNUMEPhI)的科学家们在《表面与涂层技术》杂志上发表的文章中称,他们研制出能在熔融材料的蒸汽中产生强电流脉冲磁控放电的等离子发生器。用此新技术可以更快地喷涂出高科技领域中需要的薄膜,而且能保持高质量水准。

磁控溅射--是对使用节能涂层材料的建筑物玻璃进行沉淀(可有各种颜色)的唯一方法。磁控可将能显著提高性能的硬涂层喷射到切割工具上,比如用氮化钛代替黄金,涂在教堂的圆顶上。在微电子学中,这种办法被用于集成电路板的金属化;在光学中,可用来生产滤光器;也可用来生产疏水涂层。

莫斯科工程物理学院的科学家们研制的等离子发生器设备由等离子接头和电源组成,在特殊的磁控放电模式下工作,在这些模式下,与溅射一起,发挥熔融材料的强烈蒸汽作用,以此形成涂料。

莫斯科工程物理学院等离子物理教研室的科学研究员亚历山大•杜马尔金说:“在零件上的薄膜慢速增长与真空蒸发相比,长期以来一直都是磁控溅射、包括高功率脉冲磁控溅射技术的问题。反过来看,用真空蒸发获得的涂料从质量上也比磁控的差很多。因此,工业人士一直都面临着困境,即:是要企业的产品质量还是要产量。在被生产的用于研究带阴极的脉冲磁控放电设备中,我们成功地将两种技术的优点合二为一。我们已经学会在保证质量情况下的高速溅射”。

据科学家介绍,获取的设备模式以及进行诊断的结果表明,熔融靶标的强电流喷镀拥有巨大的技术潜力。现在专家们正致力于计划在未来被投入生产的装置的工业样品工作。

莫斯科工程物理学院等离子物理教研室的科学研究员安德烈•卡奇耶夫说:“设备的工业样品和用于生产高质量单独涂层的模块一样。我们的潜在客户是生产节能窗、现代能源组件以及各型材机械制造的企业”。

在全球,磁控溅射法占了生产适用于电子、机械、建筑和其他方面的金属及介电涂层市场上的很大一部分份额。该方法是对被加工的零件涂上借助等离子、通过特别靶标喷出的材料。目前,磁控溅射镀膜是在高技术领域中生产薄膜的最常见的方式。

80年代末,在莫斯科工程学院的强电流脉冲磁控放电中的发现是对该领域研究的重大推动。21世纪的前10年,欧洲和美国在此基础上推行高功率脉冲磁控溅射技术(HiPIMS)。脉冲磁控的主要研究动机和应用是获得用任何其他装置和方法都无法做出的特性涂料。