Спосіб одержання захисних і декоративних покриттів

1. Спосіб одержання захисних і декоративних покриттів на виробах, що включає нагрів і попередню обробку виробів з розміщенням їх у вакуумній камері і вакуумування, який відрізняється тим, що після вакуумування проводять мікроочистку у плазмі аномального тліючого розряду при тиску від 2 до 6 Па у повітряній атмосфері або атмосфері, що містить 72 % азоту, 18 % кисню та 10 % аргону, при іонному струмі 0,2-1 мА/см2 протягом 515 хвилин, після чого вироби протягом 3-5 хвилин піддають осадженню на них нітриду титану у суміші з чистим титаном, для чого включають елект C2 2 (19) 1 3 90151 4 Спосіб нанесення покриттів на поверхню виTiN+Ti і декоративного чи захисного покриття. робів із неелектропровідних матеріалів. Патент Співвідношення TiN до чистого Ті у проміжному №38393А. Бюл. №4. 2001р. шарі можливо регулювати парціальним тиском Цей спосіб найближчий за своєю суттю до суміші азоту і аргону в діапазоні від 3*10(-2)Па до пропонованого винаходу (прототип). 8*10(-2)Па, а також величиною струму випарника Спосіб включає формування потоку металевої (електродугового від 50 до 100А, або магнетронноплазми з допомогою вакуум-дугового розряду у го від 12 до 18А) із титановим катодом. схрещених електричних і магнітних полях у розріЗапропонований спосіб здійснюють наступним дженій атмосфері азоту, розташування виробів у шляхом у вакуумній камері установки ВУ-1100Д, плазмовому потоці і конденсування потоку плазми, що обладнана електродуговим лінійним випарнипри цьому перед формуванням потоку металевої ком і магнітронним випарником, розміщують на плазми на вироби наносять додатковий шар чисарматурі, що обертається навколо своєї осі, виротого металу, при цьому обидва процеси проводять би з кераміки (оксид алюмінію-фарфор, чи фаянс). в одній камері. Досягають рівень технічного вакууму приблизно Недоліком цього способу є те, що діелектричні 1*10(-2)Па, нагрівають вироби до температури матеріали, такі як кераміка, скло та інші, як прави200°С за 10хвилин, за тим проводять при тиску ло мають доволі низьке значення коефіцієнту терповітря (або суміші кисню 18%, азоту 72%, і аргону мічного лінійного розширювання (КТЛР), а метали 10%) 3Па іонну очистку у плазмі аномального тлідоволі високе значення КТР (приблизно на 1 чи 2 ючого розряду при іонному струмі приблизно порядка). Наприклад кераміка оксид алюмінію має 1мА/см2 на протязі 10хвилин, за цим вмикають КТЛР 58·10-7/град С, а метал титан 8·10-6/град С, електродуговий випарник лінійного типу з титанопри цьому КТЛР нітридів (9,4*10(-6)/(градусів)С і вим катодом на струм 75А (або магнетронний виоксидів титану приблизно співпадає зі значенням парник на струм 12А і напрузі на катоді 400В) і КТЛР оксиду AL. Таким чином при нанесенні покнапрузі на катоді 30В, і додають суміш газів 1:1 риттів зі згаданими вище способами ми маємо як азоту і аргону при парциальному тиску 4*10(-2)Па мінімум три шари послідовно розташованих матена час 5 хвилин, при струмі металевої і газової ріалів із доволі різними КТЛР. Така композиція плазми 3мА/см2, після того включають електродуотримана у вакуумі при температурі 200говий випарник із титановим катодом на струм 300(градусів)С за цим використовується при кім180А, додають реакційний газ (кисень O2 для натній температурі приблизно 20градусів. Між шаотримання плівки оксиду титану ТіO2, азоту N2 ром чистого металу титану, оксиду титану і оксиду для отримання нітриду титану TiN, чи ацетілену алюмінію - виникає напруга спровокована різними С2Н2 для отримання карбіду титану ТіС) при тиску КТЛР цих матеріалів. Така напруга приводить до 2*10(-1)Па. Процес ведуть з реакційним газом N2, зменшення адгезівних властивостей, а при різкій 25 хвилин. Отримане таким чином покриття TiN зміні температури відшелушення покриття від витовщиною приблизно 1мкм на поверхні виробу із робу. оксиду алюмінію (фарфор) було випробувано на В основу винаходу поставлено завдання ствоадгезівну властивість при температурах від - 10 до рення способу одержання захисних і декоративних 100 градусівС і показало міцність 8кг/мм2, що знапокриттів на матеріали різної природи, різних чно вище за можливості прототипу і аналогів. форм і різних поверхонь із різними складами покТаким чином запропонований спосіб дозволяє риттів в одній вакуумній камері. Поставлене заотримувати захисні і декоративні покриття на мавдання вирішується тим, що у способі одержання теріалах різної природи і форми з високими адгезахисних і декоративних покриттів, що включає зівними властивостями, за рахунок того, що КТЛР нагрів і попередню обробку виробів, розміщення їх усіх шарів покриття доволі близькі за своїми знау вакуумній камері, згідно винаходу проводять мікченнями, а це означає те, що при зміні температуроочистку у плазмі аномального тліючого розряду ри між цими шарами не виникає надмірне напрупри тиску 2-6Па у повітряній атмосфері, (або: азот ження. 72%, кисень 18%, аргон 10%), іонному струмі 0,5Джерела інформації 1мА/см2, за цим вироби впродовж 3-5хв. піддають 1. Патент №60-53113, МКИ4 С23С14/32. Японія. осадженню на них нітриду титану TiN у суміші з Спосіб одержання плівки. чистим титаном Ті, для чого включають електроду2. Патент №16324А, МПК (2006) С23314/32. Україговий, чи магнетронний розпилювач з титановим на. Спосіб одержання захисних покриттів. катодом (при струмі електродугового 50-100А, а 3. Патент №4046660 МКИ4 С23С15/00. США. Спомагнетронного 12-18А) парціальному тиску суміші сіб нанесення захисних і декоративних покриттів. 1:1 азоту і аргону від 3*10(-2)Па до 8*10(-2)Па, 4. Патент №77988 МПК (2007) С23С14/34. Україна. струмі металевої і газової плазми 2-5мА/см2, а Установка для іонно-плазмового напилювання. потім включають електродуговий розпилювач із 5. Патент №10775. МКИ4 С23С14/00. Україна. титановим катодом на струм 150-180А і подають Спосіб вакуум-дугового нанесення покриття. реакційний газ (O2, N2 чи С2Н2) при тиску від 6. Патент №49263А. МКИ4 С23С14/32. Україна. 1,2*10(-1)Па до 3,2*10(-1) на час від 5 до 50 хвилин Спосіб та пристрій для нанесення плівки. в залежності від заданої товщини покриття. 7. Б.Φ Ормонт. Введениев физическую химию и Таким чином, запропонований спосіб дозволяє кристаллохимию полупроводников. Высшая шкоодержувати захист і декоративні покриття на мала. 1975. с. 442-448. теріалах різної природи та форми з високим рів8. Патент № PS 3700633 МКИ С23С14/32. ФРГ. нем адгезівних властивостей проміжних шарів за Способ и устройство для нанесения декоративных рахунок зближення КТЛР основи, проміжного шару покритий. 5 90151 6 9. Ю.Г. Полгавцев , А.С. Князев. Технология обра10. Справочник по физическим основам вакуумной ботки поверхности в микроэлектронике, Киев, техники. Кучеренко Е.Т., Киев. «Высшая школа», «Техника», 1990г. 1981г., с. 236-239. Комп’ютерна верстка О. Гапоненко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601