Katodik-ark biriktirme. Bu yöntemde buharlaştırılacak malzeme (katot) ve vakum çemberinin duvarları arasında düşük voltaj (20-300 V)- yüksek akım (100 A-200 A) özelliğine sahip potansiyel uygulanır. Başlangıçta, tetikleme ile kısa devre yapılarak, anot ile katot arasında akım geçişi oluşturulur. Katot yüzeyindeki çok küçük alanlarda sıcaklığı 2500 °C civarında olan ark izi oluşturulur. Bununla beraber, katotun önünde oluşturulan yüksek elektron akışı ile buharlaşan atomların iyonizasyonu sağlanmaktadır. Buharlaştırma işlemi sırasında, kaplama malzemesinin (katot) iyi soğutulmadığı durumlarda, film kalitesini bozan ve droplet adı verilen büyük sıvı kütlelerinin yüzeyden kopması söz konusudur.
Katodik ark yöntemi ile, metalik, seramik veya kompozit filmler oluşturulabilir. Katodik arkla oluşturulan, ark izinin boyutu birkaç mikrometre boyutlarındadır. Bu bölgedeki sıcaklık 15000 C gibi aşırı yüksek değerlere ulaşabilir. Katot üzerinden inanılmaz bir hızla, buharlaştırma yapılabilir (10 km/s) ve ark izinin bulunduğu yerde daha sonra bir krater meydana gelir.
Arkı, yüzey üzerinde hareket ettirmek için, elektromanyetik alandan yararlanılır. Eğer ark buharlaştırma prosesi sırasında katot spotu, buharlaştırma noktasında çok uzun süre kalırsa, makropartiküllerin veya dropletların oluşmasına sebep olunur. Böyle bir durumda, kaplamanın istenilen özellikleri kaybolur. Eğer silindirik katot kullanılırsa, işlem sırasında katodunda pozisyonu değiştirilebilir.
Katodik ark yönteminin ilk endüstriyel uygulaması, 1960'lı yıllarda Sovyetlerde gerçekleştirilmiştir. 'in yaptığı birçok tasarım ancak 1980'lerden sonra batı dünyasına taşınabilmiştir. Sovyetler örneğin, ark buhar biriktirme yöntemi ile TiN kaplama yaparak altın görünümü elde edebilmeyi başarmıştır.
Katodik ark yöntemi, kesici takımların üstüne aşırı sert film kaplamalar yapılmasında, günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır. Karbon kaplayıcı olarak kullanılırsa yüzeyde elmasvari karbon filmler oluşturulabilir. Bu teknoloji ile TiN, TiAlN, CrN, ve TiAlSiN gibi nanokompozit kaplamalar yapılabilmektedir.
Katodik ark yöntemi ile yapılan kaplamaların yüzeylerinde, droplet oluşumunu azaltmak için katotların arkasına kuvvetli mıknatıslar yerleştirilmektedir. Katotların arkalarına yerleştirilen mıknatısların, dropletların azalmasına olan etkisi şu şekilde açıklanabilir. Mıknatısların oluşturduğu manyetik alan, iyon gibi yüklü partiküllerin üzerinde etkili olurken, yüksüz makropartiküller üzerinde etkisi yoktur. Bu farklılık ile manyetik alan sistemde iyonlar ile makropartiküller arasında filtre görevi görür. Manyetik alanın iyonlar üzerindeki etkisi, iyonların hızını artırır ve bununla orantılı olarak film biriktirme hızlarıda artarak, kaplama süresi kısalır. Sonuç olarak kısalan kaplama süresi ile film yüzeyine düşen makropartikül sayısıda azalacaktır. Sistem içindeki makropartiküller, nötral bir buhar kaynağı olarak da tanımlanabilir. Plazma içerisinde bulunan makropartiküllerden, bu partiküllere çarpan elektronlar vasıtasıylada buharlaşma meydana gelebilmektedir. Oluşturulan manyetik alan, plazma içerisindeki elektron yoğunluğunu artırarak makropartiküllerin buharlaşmasını artırmaktadır.
Daha fazla bilgi için:
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Katodik ark biriktirme Bu yontemde buharlastirilacak malzeme katot ve vakum cemberinin duvarlari arasinda dusuk voltaj 20 300 V yuksek akim 100 A 200 A ozelligine sahip potansiyel uygulanir Baslangicta tetikleme ile kisa devre yapilarak anot ile katot arasinda akim gecisi olusturulur Katot yuzeyindeki cok kucuk alanlarda sicakligi 2500 C civarinda olan ark izi olusturulur Bununla beraber katotun onunde olusturulan yuksek elektron akisi ile buharlasan atomlarin iyonizasyonu saglanmaktadir Buharlastirma islemi sirasinda kaplama malzemesinin katot iyi sogutulmadigi durumlarda film kalitesini bozan ve droplet adi verilen buyuk sivi kutlelerinin yuzeyden kopmasi soz konusudur Ark PVD kaplama isleminde makropartikul ve yuzey morfolojisinin olusumunu gosteren sematik cizim Katodik ark yontemi ile metalik seramik veya kompozit filmler olusturulabilir Katodik arkla olusturulan ark izinin boyutu birkac mikrometre boyutlarindadir Bu bolgedeki sicaklik 15000 C gibi asiri yuksek degerlere ulasabilir Katot uzerinden inanilmaz bir hizla buharlastirma yapilabilir 10 km s ve ark izinin bulundugu yerde daha sonra bir krater meydana gelir Arki yuzey uzerinde hareket ettirmek icin elektromanyetik alandan yararlanilir Eger ark buharlastirma prosesi sirasinda katot spotu buharlastirma noktasinda cok uzun sure kalirsa makropartikullerin veya dropletlarin olusmasina sebep olunur Boyle bir durumda kaplamanin istenilen ozellikleri kaybolur Eger silindirik katot kullanilirsa islem sirasinda katodunda pozisyonu degistirilebilir Katodik ark yonteminin ilk endustriyel uygulamasi 1960 li yillarda Sovyetlerde gerceklestirilmistir in yaptigi bircok tasarim ancak 1980 lerden sonra bati dunyasina tasinabilmistir Sovyetler ornegin ark buhar biriktirme yontemi ile TiN kaplama yaparak altin gorunumu elde edebilmeyi basarmistir Katodik ark yontemi kesici takimlarin ustune asiri sert film kaplamalar yapilmasinda gunumuzde yaygin olarak kullanilmaktadir Karbon kaplayici olarak kullanilirsa yuzeyde elmasvari karbon filmler olusturulabilir Bu teknoloji ile TiN TiAlN CrN ve TiAlSiN gibi nanokompozit kaplamalar yapilabilmektedir Katodik ark yontemi ile yapilan kaplamalarin yuzeylerinde droplet olusumunu azaltmak icin katotlarin arkasina kuvvetli miknatislar yerlestirilmektedir Katotlarin arkalarina yerlestirilen miknatislarin dropletlarin azalmasina olan etkisi su sekilde aciklanabilir Miknatislarin olusturdugu manyetik alan iyon gibi yuklu partikullerin uzerinde etkili olurken yuksuz makropartikuller uzerinde etkisi yoktur Bu farklilik ile manyetik alan sistemde iyonlar ile makropartikuller arasinda filtre gorevi gorur Manyetik alanin iyonlar uzerindeki etkisi iyonlarin hizini artirir ve bununla orantili olarak film biriktirme hizlarida artarak kaplama suresi kisalir Sonuc olarak kisalan kaplama suresi ile film yuzeyine dusen makropartikul sayisida azalacaktir Sistem icindeki makropartikuller notral bir buhar kaynagi olarak da tanimlanabilir Plazma icerisinde bulunan makropartikullerden bu partikullere carpan elektronlar vasitasiylada buharlasma meydana gelebilmektedir Olusturulan manyetik alan plazma icerisindeki elektron yogunlugunu artirarak makropartikullerin buharlasmasini artirmaktadir Daha fazla bilgi icin Fiziksel buhar biriktirme Ince film kaplama teknikleri