عملية الاخرق هي تقنية معالجة سطحية تُستخدم لترسيب أغشية رقيقة من المواد على ركيزة.وهي تنطوي على خلق بيئة تفريغ وإدخال غاز خامل واستخدام جهد عالي لتأيين الغاز.ثم يقصف الغاز المتأين مادة مستهدفة، مما يؤدي إلى قذف الذرات وترسيبها على ركيزة لتشكيل طبقة رقيقة.هذه العملية دقيقة للغاية وتستخدم في مختلف الصناعات لإنشاء طلاءات ذات خصائص محددة مثل الانعكاسية أو المقاومة الكهربائية أو المقاومة الأيونية.وتشمل الخطوات الرئيسية إنشاء فراغ، وإدخال غاز خامل، وتطبيق جهد عالٍ لتأيين الغاز، وترسيب المادة المنبثقة على الركيزة.
شرح النقاط الرئيسية:
-
إنشاء الفراغ:
- الغرض: الخطوة الأولى في عملية الاخرق هي إنشاء تفريغ داخل غرفة التفاعل.ويتم ذلك لإزالة أي رطوبة وشوائب يمكن أن تتداخل مع عملية الطلاء.
- الضغط: يتم خفض الضغط الداخلي إلى حوالي 1 باسكال (0.0000145 رطل لكل بوصة مربعة) لضمان بيئة نظيفة.
- الأهمية: بيئة التفريغ ضرورية لمنع التلوث وضمان جودة الطبقة الرقيقة.
-
إدخال الغاز الخامل:
- نوع الغاز: يتم ضخ غاز خامل، عادةً الأرجون، في الغرفة لخلق جو منخفض الضغط.
- الدور: يستخدم الغاز الخامل لإنشاء بلازما عند تأينه، وهو أمر ضروري لعملية الاخرق.
- الضغط: يتم إدخال الغاز عند ضغوط أعلى (10-1 - 10-3 ملي بار) بعد إنشاء التفريغ الأولي.
-
تسخين الحجرة:
- نطاق درجة الحرارة: يتم تسخين الحجرة إلى درجات حرارة تتراوح بين 150 - 750 درجة مئوية (302 - 1382 درجة فهرنهايت)، اعتمادًا على الطلاء المحدد الذي يتم تطبيقه.
- الغرض: يساعد التسخين في تحقيق الخصائص المرغوبة للفيلم الرقيق، مثل الالتصاق والكثافة.
- التحكم: يعد التحكم الدقيق في درجة الحرارة ضروريًا لضمان اتساق جودة الفيلم.
-
إنشاء المجال المغناطيسي:
- الإعداد: يتم وضع الأدوات (الركيزة) بين المواد المعدنية (الهدف) ومغناطيس كهربائي.
- المجال المغناطيسي: يتم إنشاء مجال مغناطيسي حول الأدوات لحصر البلازما وتعزيز كفاءة الاخرق.
- التأثير: يساعد الحقل المغناطيسي في توجيه الغاز المتأين نحو الهدف، مما يزيد من معدل الاخرق.
-
تأين الغاز:
- تطبيق الجهد العالي: يتم تطبيق جهد عالي (3-5 كيلو فولت) على طول المجال المغناطيسي لتأيين ذرات الأرجون.
- تكوين البلازما: يشكل الغاز المتأين بلازما، وهو أمر ضروري لعملية الاخرق.
- نقل الطاقة: تكتسب الأيونات طاقة حركية ويتم توجيهها نحو المادة المستهدفة.
-
رش المواد المستهدفة:
- القصف: تصطدم أيونات الأرجون الموجبة الشحنة مع المادة المستهدفة، مما يؤدي إلى طرد الذرات.
- الطرد: تشكل الذرات المقذوفة تيار بخار ينتقل عبر الحجرة.
- الترسيب: تتكثف الذرات المنبثقة على الركيزة مكونة طبقة رقيقة ذات خصائص محددة.
-
تشكيل الفيلم:
- التنوي: تتنوى الذرات المنبثقة على الركيزة مكونة طبقة رقيقة.
- الخصائص: يمكن أن يكون للفيلم خصائص محددة مثل الانعكاسية أو المقاومة الكهربائية أو المقاومة الأيونية.
- التحكّم: تسمح العملية بالتحكم الدقيق في شكل الفيلم واتجاه الحبيبات وحجم الحبيبات وكثافتها.
-
مزايا الاخرق:
- الدقة: عملية الاخرق دقيقة للغاية وتستخدم لإنتاج منتجات دقيقة.
- تعدد الاستخدامات: يمكن استخدامه لترسيب مجموعة كبيرة من المواد على ركائز مختلفة.
- الجودة: تتمتع الأغشية الرقيقة المنتجة بجودة عالية وتجانس عالٍ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الصعبة.
وباتباع هذه الخطوات، تضمن عملية الاخرق ترسيب أغشية رقيقة عالية الجودة مع التحكم الدقيق في خصائصها، مما يجعلها تقنية قيّمة في تطبيقات معالجة الأسطح والطلاء.
جدول ملخص:
| الخطوة | التفاصيل الرئيسية |
|---|---|
| إنشاء التفريغ | الضغط: 1 باسكال؛ يزيل الرطوبة والشوائب لطلاء خالٍ من التلوث. |
| إدخال الغاز الخامل | يتم إدخال غاز الأرجون عند 10-1 - 10-3 ملي بار؛ لتكوين بلازما للتبخير. |
| تسخين الغرفة | درجة الحرارة:150 - 750 درجة مئوية؛ تعزز التصاق الفيلم وكثافته. |
| إعداد المجال المغناطيسي | يحصر البلازما ويوجّه الأيونات نحو الهدف من أجل رشّ فعال. |
| تأين الغاز | الجهد العالي (3-5 كيلو فولت) يؤين الأرجون، مما يشكل بلازما لنقل الطاقة. |
| رش الهدف | تقصف الأيونات الهدف، وتقذف الذرات التي تشكل تيار بخار للترسيب. |
| تشكيل الفيلم | تنوي الذرات المنبثقة على الركيزة، مما يؤدي إلى تكوين أغشية ذات خصائص محكومة. |
| المزايا | الدقة وتعدد الاستخدامات والطلاءات عالية الجودة للتطبيقات الصعبة. |
اكتشف كيف يمكن أن يرتقي الطلاء بالرش بالأخرق بعمليات الطلاء الخاصة بك- اتصل بخبرائنا اليوم !
