V proizvodnem procesu razprševanja ciljnih materialov imajo vroči in hladni sistemi ključno vlogo in imajo pomemben vpliv na lastnosti materiala, učinkovitost proizvodnje in življenjsko dobo opreme. Sledijo glavne zahteve vročih in hladnih sistemov v proizvodnem procesu razprševanja ciljnih materialov:
I. TELKE IN SINTERINSKE povezave
1. nadzor nad temperaturo
- V postopku taljenja mora oprema, kot so vakuumske taljelne peči, delovati pod pogoji, ki presegajo tališče materiala (na primer, tališče titana je 1668 stopinj) in je v visokem vakuumskem ali inertnem okolju za zaščito plina, da se prepreči oksidacija materiala.
- Postopek sintranja zahteva temperaturo 1300-1500 stopinje. Z natančnim nadzorom hitrosti ogrevanja in časa zadrževanja se lahko delci materiala metalurško vežejo, da povečajo gostoto ciljnega materiala.
2. Upravljanje hitrosti hlajenja
- Ko se tekoči material utrdi, bo hitrost hlajenja vplivala na strukturo zrnja. Da bi se izognili razpokam ali segregaciji, je potreben nadzor temperature plesni ali počasno hlajenje.
Ii. Povezava s toplotno obdelavo
Natančen nadzor temperature
- Temperatura žarjenja ali obdelave raztopin je običajno nastavljena na 800-1000 stopnji, nihanje temperature pa je treba nadzorovati v ± 5 stopinj, da se izboljša žilavost in mikrostrukturo materiala.
- Pri hlajenju se lahko uporabi zračno hlajenje ali hlajenje z vodo, vendar mora biti hlajenje enakomerno, da se ciljni material zaradi toplotnega stresa ne bo deformiral.
Iii. Povezava procesa brizganja
1. Učinkovite zahteve za hlajenje
- Ciljno hlajenje: Med srednjefrekvenčnim postopkom magnetronskega brizganja bo površina ciljnega materiala povzročila visoko temperaturo (temperatura lahko presega 200 stopinj) zaradi bombardiranja elektronov, zato je potreben vodni hladilni sistem, na primer uporaba vodne jakne ali kroženja hladilnika vode za nadzor ciljne temperature pod 60 stopinj.
- Oprema za odvajanje toplote: Srednjefrekvenčni napajanje, glava magnetrona in druge komponente v opremi za brizganje se bodo zaradi trenutnega učinka kože segrevali in jih je treba pravočasno ohladiti z vodenjem vodnega hlajenja ali zračnega hlajenja, da se lahko oprema stabilno deluje.
2. natančnost nadzora temperature
- Temperatura hladilne vode mora biti stabilna pri ± 0. 1 stopinj, pretok pa je treba nadzorovati pri več kot 0. 5L/min, da se zagotovi, da je temperaturna porazdelitev ciljnega materiala enakomerna, s čimer se izboljša kakovost filma.
Iv. Povezava po obdelavi
1. korak za korakom hladilno zasnovo
- Uporablja se tristopenjski hladilni sistem, ki mu sledi normalno temperaturno čiščenje vode, hitro hlajenje ledene vode in sušenje hladnega zraka. To se lahko izogne notranjemu stresu ciljnega materiala zaradi nenadnega hlajenja in lahko odstrani tudi nečistoče na površini.
- Na primer, prva hladilna komora za čiščenje in predhodno hlajenje uporablja normalno temperaturo, ki kroži vodo, druga hladilna komora za hitro hlajenje uporablja ledeno vodo, tretja hladilna komora pa za sušenje uporablja puhalo hladnega zraka.
2. kroženje filtracije nečistoče
- Sistem kroženja hladilne vode mora biti opremljen s filtrirno napravo, na primer filtrirni zaslon ali filtrirna plošča, da se odstrani nečistoče, kot so kovinski odpadki, ustvarjeni med obdelavo ciljnega materiala, da prepreči, da bi šoba zamašila ali onesnažila ciljni material.