الاخرق التفاعلي بالتيار المستمر هو نوع مختلف من الاخرق بالتيار المستمر حيث يتم إدخال غاز تفاعلي في عملية الاخرق. وتستخدم هذه التقنية لترسيب المواد المركبة أو الأغشية غير المعدنية البحتة. في تقنية الاخرق التفاعلي بالتيار المستمر، عادةً ما تكون المادة المستهدفة معدنًا، ويتفاعل الغاز التفاعلي، مثل الأكسجين أو النيتروجين، مع ذرات المعدن المخروطي لتشكيل مركب على الركيزة.
ملخص الاخرق التفاعلي بالتيار المستمر:
يتضمن الرش التفاعلي بالتيار المستمر استخدام مصدر طاقة تيار مستمر لتأيين الغاز وتسريع الأيونات نحو هدف معدني. تُقذف ذرات الهدف وتتفاعل مع غاز تفاعلي في الحجرة لتكوين طبقة مركبة على الركيزة.
-
الشرح التفصيلي:
- الإعداد والعملية:المادة المستهدفة:
- عادةً ما يكون الهدف معدن نقي، مثل النحاس أو الألومنيوم، وهو موصل للكهرباء ومناسب لرشّ التيار المستمر.الغاز التفاعلي:
- يتم إدخال غاز تفاعلي مثل الأكسجين أو النيتروجين في غرفة التفريغ. ويتمثل الغرض من هذا الغاز في التفاعل مع ذرات المعدن المرشوشة لتكوين أكاسيد أو نيتريدات، على التوالي.التأين والرش:
-
يتم تطبيق جهد تيار مستمر على الهدف، مما يؤدي إلى توليد بلازما من الغاز الخامل (عادةً الأرجون). يتم تسريع أيونات الأرجون الموجبة الشحنة نحو الهدف السالب الشحنة لتصطدم به وتتسبب في قذف ذرات معدنية.
- التفاعل مع الغاز التفاعلي:
-
عندما تنتقل ذرات المعدن من الهدف إلى الركيزة، تواجه الغاز التفاعلي. ثم تتفاعل هذه الذرات مع الغاز لتكوين طبقة مركبة على الركيزة. على سبيل المثال، إذا كان الغاز التفاعلي هو الأكسجين، فقد تشكل الذرات المعدنية أكاسيد فلزية.
- التحكم في الغاز التفاعلي:
-
تعتبر كمية الغاز التفاعلي والضغط في الغرفة من المعلمات الحرجة التي يجب التحكم فيها بعناية. ويحدد معدل تدفق الغاز التفاعلي قياس التكافؤ وخصائص الفيلم المترسب.
- المزايا والتطبيقات:تعدد الاستخدامات:
- يسمح الاخرق التفاعلي للتيار المستمر بترسيب مجموعة واسعة من المواد المركبة، مما يجعلها مناسبة لمختلف التطبيقات مثل الطلاءات لمقاومة التآكل ومقاومة التآكل والخصائص البصرية.التحكم:
-
توفر العملية تحكماً جيداً في تركيبة وخصائص الأغشية المترسبة، وهو أمر بالغ الأهمية للعديد من التطبيقات الصناعية.
- التحدياتتسمم الهدف:
إذا تم استخدام الكثير من الغاز التفاعلي، يمكن أن يصبح الهدف "مسموماً" أو مغطى بطبقة غير موصلة، مما قد يعطل عملية الاخرق. تتم إدارة ذلك من خلال ضبط تدفق الغاز التفاعلي واستخدام تقنيات مثل الطاقة النبضية.
وفي الختام، يعد الاخرق التفاعلي بالتيار المستمر تقنية قوية لترسيب المواد المركبة من خلال الجمع بين بساطة وكفاءة الاخرق بالتيار المستمر وتفاعلية الغازات المحددة. وتستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع في الصناعات التي تتطلب تحكمًا دقيقًا في خصائص المواد لمختلف التطبيقات.
