WO2019074392A2 - Способ плазменного создания локальной вакуумной зоны в газовой среде - Google Patents
Способ плазменного создания локальной вакуумной зоны в газовой среде Download PDFInfo
- Publication number
- WO2019074392A2 WO2019074392A2 PCT/RU2017/000752 RU2017000752W WO2019074392A2 WO 2019074392 A2 WO2019074392 A2 WO 2019074392A2 RU 2017000752 W RU2017000752 W RU 2017000752W WO 2019074392 A2 WO2019074392 A2 WO 2019074392A2
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- vacuum zone
- gaseous environment
- plasmic
- formation
- vacuum
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
Definitions
- the invention relates to the field of metalworking industry.
- Such coatings are widely used throughout the world in order to improve wear resistance, corrosion resistance of products, as well as for aesthetic purposes.
- the bottom line is that a negative accelerating voltage is applied to the product from an additional current source, sucking the ions from the arc discharge plasma and bombarding the surface of the product.
- the disadvantages of this method are the impossibility of applying non-conductive coatings, coatings on products made of dielectric materials, as well as defects in the aesthetic side of products due to the presence of a “microdrop phase” in the coating structure.
- the prior art also knows the method of plasma-arc coating in vacuum on a dielectric substrate, which consists in the fact that in the vacuum chamber the substrate is horizontally displaced in a horizontal direction so that it passes under the source for electric arc deposition from the vapor phase
- the substrates have an electrode plate and, by applying a high negative voltage from an additional source to it, accelerate the ions of the electric arc plasma to form a coating.
- the disadvantages of this method are the low adhesion of the coating due to the reduction of the electric field due to the polarization of the substrate material.
- the closest technical solution selected as a prototype, is a method of plasma-arc deposition of a conductive coating in vacuum on a glass or ceramic substrate, including the evaporation of the cathode material using an arc evaporator and the subsequent condensation of the resulting vapor on the cleaned substrate with bombardment of the substrate surface with accelerated ions ion source.
- a first conductive coating is formed, then a negative voltage is applied to the first conductive coating and the second conductive coating is formed using the second arc evaporator.
- the technical result of the claimed invention is to obtain a local vacuum zone in a gaseous environment.
- This channel a local vacuum zone — is created by using a plasma in a gaseous medium by passing an electrical discharge between the electrodes, one of which is the workpiece.
- the electric discharge causes the initial medium to warm up, as a result of which the pressure along the discharge path increases, and the gas molecules are pushed out to the periphery of the channel, due to which the gas pressure in the channel decreases, forming a vacuum.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
СПОСОБ ПЛАЗМЕННОГО СОЗДАНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ ВАКУУМНОЙ ЗОНЫ В
ГАЗОВОЙ СРЕДЕ
Описание изобретения
Область техники, к которой относится изобретение.
Изобретение относится к области металлообрабатывающей промышленности. Уровень техники
На сегодняшний день известны способы нанесения различных покрытий в вакуумной камере, методом ионно-дугового напыления на изделия из металла (режущий инструмент, детали машин, декоративные покрытия и т.д.)
Такие покрытия широко применяются во всем мире с целью повышения износостойкости, коррозионной стойкости изделий, а также в эстетических целях.
Сущность методов раскрыта в публикации Ховсепяна П.Е., Букева А.И., Кынева М.И. Серия установок для нанесения покрытий методом электродугового ионно- плазменного испарения в вакууме. // Новые процессы и оборудование для газотермического и вакуумного покрытия. - Киев, 1990, с.101-105.
Суть в том, что на изделие от дополнительного источника тока прикладывают отрицательное ускоряющее напряжение, отсасывая ионы из плазмы дугового разряда и бомбардируя поверхность изделия.
Недостатками данного способа являются невозможность нанесения неэлектропроводящих покрытий, покрытий на изделия из диэлектрических материалов, а также дефекты эстетической стороны изделий ввиду наличия "микрокапельной фазы" в структуре покрытия.
Из уровня техники известен также способ плазменно-дугового нанесения покрытия в вакууме на диэлектрическую подложку, заключающийся в том, что в вакуумной камере подложку в горизонтальном направлении линейно перемещают так, что она проходит под источником для электродугового осаждения из паровой фазы, а со стороны задней поверхности подложки располагают электродную пластину и, прикладывая к ней высокое отрицательное напряжение от дополнительного источника, обеспечивают ускорение ионов электродуговой плазмы, формируя покрытие.
К недостаткам этого способа относится низкая адгезия покрытия вследствие снижения действия электрического поля из-за поляризации материала подложки.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ плазменно-дугового нанесения проводящего покрытия в вакууме на стеклянную или керамическую подложку, включающий испарение материала катода с помощью дугового испарителя и последующую конденсацию полученных паров на очищенной подложке с бомбардировкой поверхности подложки ускоренными ионами от дополнительного ионного источника.
Таким образом, формируют первое проводящее покрытие, затем прикладывают отрицательное напряжение к первому проводящему покрытию и формируют второе проводящее покрытие с помощью второго дугового испарителя.
Недостатками указанного способа являются сложность технологического процесса и ограниченность его возможностью нанесения только проводящего покрытий.
Промышленная применимость.
На сегодняшний день существует необходимость создания высокопрочных покрытий в целях повышения долговечности и промышленной применимости изделий.
Для минимизации финансовых затрат и гармонизации технологии важно создавать высокопрочные покрытия на воздухе, а не в морально устаревших громоздких вакуумных камерах.
Раскрытие изобретения. Изобретательский уровень.
Техническим результатом заявленного изобретения является получение локальной вакуумной зоны в газовой среде.
Для решения этой задачи предлагается создавать в области взаимодействий разрежение в газовой среде путём создания вакуумного канала. Этот канал - локальную вакуумную зону - создают с помощью плазмы в газовой среде путем пропускания электрического разряда между электродами, одним из которых является обрабатываемая деталь.
Электрический разряд приводит к разогреву исходной среды, в результате чего давление по пути прохода разряда повышается, и молекулы газа выталкиваются на периферию канала, из-за чего давление газа в канале снижается, образуя вакуум.
Пока молекулы газа, составляющие среду, не заполнили образовавшееся вакуумное пространство по каналу с обрабатываемой поверхностью, можно осуществить перенос ионов металлов или других веществ в зависимости от целей производства. По
Claims
возвращении параметров исходной среды (давления и плотности) к исходным значениям цикл повторяют.
Формула изобретения
(однозвенная)
Способ создания вакуумной зоны в газовой среде, отличающийся тем, что вакуумную зону создают локально с помощью плазмы за счет пропускания электрического разряда между электродами одним из которых является обрабатываемая деталь.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2017/000752 WO2019074392A2 (ru) | 2017-10-11 | 2017-10-11 | Способ плазменного создания локальной вакуумной зоны в газовой среде |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2017/000752 WO2019074392A2 (ru) | 2017-10-11 | 2017-10-11 | Способ плазменного создания локальной вакуумной зоны в газовой среде |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2019074392A2 true WO2019074392A2 (ru) | 2019-04-18 |
Family
ID=66100093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2017/000752 WO2019074392A2 (ru) | 2017-10-11 | 2017-10-11 | Способ плазменного создания локальной вакуумной зоны в газовой среде |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2019074392A2 (ru) |
-
2017
- 2017-10-11 WO PCT/RU2017/000752 patent/WO2019074392A2/ru active Application Filing
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5015493A (en) | Process and apparatus for coating conducting pieces using a pulsed glow discharge | |
| CN107615888B (zh) | 利用宏粒子减少涂层的等离子体源和将等离子体源用于沉积薄膜涂层和表面改性的方法 | |
| US8142608B2 (en) | Atmospheric pressure plasma reactor | |
| CN103132013B (zh) | 离子轰击装置及利用该装置的基体材料表面的清洁方法 | |
| EP2122006B1 (en) | Methods and apparatus for forming diamond-like coatings | |
| US20110274852A1 (en) | Method for producing diamond-like carbon film | |
| CN104561910A (zh) | 一种等离子体增强制备精密涂层的电弧离子镀设备及方法 | |
| BR122012006619A8 (pt) | Método de revestimento de peças de trabalho e método de produção de um sistema multicamada | |
| AU2006349512B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing cleaned substrates or clean substrates which are further processed | |
| US10900117B2 (en) | Plasma corridor for high volume PE-CVD processing | |
| RU2660502C1 (ru) | Способ нанесения покрытия на поверхность стального изделия | |
| KR101724375B1 (ko) | 나노구조 형성장치 | |
| JP2001190948A (ja) | 表面をプラズマ処理する方法及び装置 | |
| WO2019074392A2 (ru) | Способ плазменного создания локальной вакуумной зоны в газовой среде | |
| WO2019074391A2 (ru) | Способ плазменного создания локальной вакуумной зоны в газовой среде | |
| US20210134571A1 (en) | Improvements in and relating to coating processes | |
| US10083822B2 (en) | Physical vapour deposition coating device as well as a physical vapour deposition method | |
| RU2450083C2 (ru) | Установка для вакуумной ионно-плазменной обработки длинномерных изделий | |
| US11214861B2 (en) | Arrangement for coating substrate surfaces by means of electric arc discharge | |
| RU2026413C1 (ru) | Способ нагрева электропроводящих изделий в рабочей камере | |
| RU97005U1 (ru) | Устройство для формирования поверхностных сплавов | |
| KR200436092Y1 (ko) | 이온질화가 가능한 진공증착 코팅장치 | |
| CA3047917C (en) | Pvd system with remote arc discharge plasma assisted process | |
| RU2454485C1 (ru) | Способ импульсно-периодической ионной обработки металлического изделия и устройство для его осуществления | |
| RU2423754C2 (ru) | Способ и устройство для изготовления очищенных подложек или чистых подложек, подвергающихся дополнительной обработке |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 17928561 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 17928561 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |