離子束加工:離子束加工設(shè)備
離子束加工設(shè)備由離子源、超濾裝置、自動(dòng)控制系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)電源構(gòu)成;機(jī)器設(shè)備差別關(guān)鍵反映在離子源不一樣;根據(jù)離子源造成離子束流,即分子弱電解質(zhì)變成正離子
1.離子束加工設(shè)備及運(yùn)用
離子束加工設(shè)備由離子源、超濾裝置、自動(dòng)控制系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)電源構(gòu)成;機(jī)器設(shè)備差別關(guān)鍵反映在離子源不一樣;根據(jù)離子源造成離子束流,即分子弱電解質(zhì)變成正離子;實(shí)際全過(guò)程為:
汽態(tài)分子引入電離室后,經(jīng)高頻放電、電孤充放電、等離子技術(shù)充放電或電子器件負(fù)電子,使汽態(tài)分子弱電解質(zhì)為等離子技術(shù)(正離子和負(fù)電子數(shù)量相同的結(jié)合體),再根據(jù)一個(gè)相對(duì)性于等離子技術(shù)為負(fù)電荷位電級(jí)(吸極)引出來(lái)正離子,產(chǎn)生正離子束流,便可用以離子束加工。常見(jiàn)的離子源有考夫曼型離子源和雙等離子技術(shù)型離子源。
現(xiàn)階段離子束加工的運(yùn)用關(guān)鍵有:
1)離子注入生產(chǎn)加工
正離子以?xún)A斜角40?~60?度負(fù)電子鋼件,使分子逐一脫離。正離子離子注入高效率低,現(xiàn)階段已運(yùn)用于蝕刻工藝手機(jī)陀螺儀空氣軸承和動(dòng)壓電機(jī)管溝;高精密非球面鏡片生產(chǎn)加工;高精密圖型蝕刻工藝,如集成電路芯片、半導(dǎo)體材料、光集成化元器件等微電子學(xué)元器件的亞微米圖型;集成化激光光路生產(chǎn)制造;致薄原材料納米技術(shù)蝕刻工藝。
2)表層的鍍膜生產(chǎn)加工
表層的鍍膜生產(chǎn)加工分成無(wú)心插柳堆積和等離子噴涂。等離子噴涂的優(yōu)勢(shì)關(guān)鍵反映在:粘合力強(qiáng),膜層不容易掉下來(lái);繞射性好,鍍得全方位、完全。等離子噴涂關(guān)鍵運(yùn)用于各種各樣潤(rùn)化膜、耐高溫膜、耐腐蝕膜、耐磨損膜、裝飾膜、電氣設(shè)備膜的表層的鍍膜;等離子噴涂氮化鈦替代鍍硬鉻能夠降低生態(tài)危機(jī);還可用以鍍層數(shù)控刀片的生產(chǎn)制造,包含碳化鈦、氮化鈦刀頭及滾刀、車(chē)刀等繁雜數(shù)控刀片。
3)離子注入
正離子以很大的動(dòng)能豎直負(fù)電子鋼件,正離子立即引入鋼件后熱處理回火,變成鋼件常規(guī)原材料的一部分,做到更改原材料特性的目地。該加工工藝可使正離子數(shù)量獲得精準(zhǔn)操縱,可引入一切原材料,其運(yùn)用仍在進(jìn)一步科學(xué)研究,現(xiàn)階段獲得運(yùn)用的關(guān)鍵有:半導(dǎo)體材料更改或生產(chǎn)制造P-N結(jié);金屬表層 改性材料,提升潤(rùn)濕性、耐溫性、耐腐蝕性、耐磨性能;生產(chǎn)制造光波導(dǎo)等。
離子束加工生產(chǎn)的基本原理、歸類(lèi)及特性:
生產(chǎn)加工基本原理:離子束加工生產(chǎn)的基本原理類(lèi)似離子束的生產(chǎn)加工基本原理。正離子品質(zhì)是電子器件的數(shù)千倍或數(shù)十萬(wàn)倍,一旦得到加快,則機(jī)械能很大。真空泵下,離子束經(jīng)加快、聚焦點(diǎn)后,髙速撞到鋼件表層靠機(jī)械設(shè)備機(jī)械能將原材料除去,不象離子束那般需將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為能源才可以除去原材料。
1)正離子離子注入:正離子以一定視角負(fù)電子鋼件,表層分子逐一脫離,本質(zhì)上是一種分子限度的鉆削生產(chǎn)加工,稱(chēng)之為正離子切削,即納米技術(shù)生產(chǎn)加工。
2)正離子無(wú)心插柳堆積:正離子以一定視角負(fù)電子靶材,靶材分子逐一脫離后,堆積在鋼件上,使鋼件鑲上一層靶材塑料薄膜,本質(zhì)是一種表層的鍍膜加工工藝;
3)等離子噴涂:正離子分兩路以不一樣視角另外負(fù)電子靶材和鋼件,目地取決于提高靶材表層的鍍膜與鋼件板材的結(jié)合性;又被稱(chēng)作正離子無(wú)心插柳輔助堆積;
4)離子注入:子以很大的動(dòng)能豎直負(fù)電子鋼件,是正離子直接進(jìn)入鋼件,變成鋼件身體原材料的一部分,做到原材料改性材料目地。
離子束加工具備下列特性:
1)高精密。
逐級(jí)除去分子,操縱正離子相對(duì)密度和動(dòng)能生產(chǎn)加工達(dá)到氧化硅,表層的鍍膜達(dá)到亞微米,離子注入的深層、濃度值能夠精準(zhǔn)操縱。正離子生產(chǎn)加工是納米技術(shù)制作工藝的基本;
2)高純、零污染。
適合易空氣氧化原材料和高純半導(dǎo)體材料生產(chǎn)加工;
3)宏觀經(jīng)濟(jì)工作壓力小。
無(wú)地應(yīng)力、熱形變,適合低彎曲剛度鋼件;
4)機(jī)器設(shè)備花費(fèi)、成本增加、生產(chǎn)加工高效率低。
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