На главную


Катодное распыление

УСТАНОВКА ДЛЯ КАТОДНОГО РАСПЫЛЕНИЯ

  Способ катодного распыления металлов основан на выбивании атомов металла из его кристаллической решетки. Такое выбивание производят ионы газа, обладающие большой кинетической энергией благодаря накладываемому электрическому полю, вызывающему ионизацию газа (воздуха). При этом возникает самоподдержи-вающийся тлеющий разряд, сопровождаемый свечением.
  Установка катодного распыления, применяемая автором, показана на рис. 27, а схема ее на рис. 28.


  Распыление происходит под стеклянным колпаком, установленным на металлическую плиту с кольцевой прокладкой из специальной вакуумной резины.
  В колпак вмонтирован ввод высокого напряжения, соединенный с приспособлением для крепления распыляемого металла, служащего катодом; анодом является металлическая плита. Расстояние между катодом и анодом можно регулировать.
  В металлическую плиту вмонтированы отводы к крану впуска воздуха под колпак, к откачивающим воздух насосам и манометру Мак-Леода.
  Предварительное разрежение создается масляным насосом, откачивающим воздух до давления порядка 2.10-1 мм ртутного столба. Высокий вакуум порядка 5.10-3 мм ртутного столба создается ртутным насосом. Герметичность установки и мощность насосов таковы, что разрежение 5.10-3 мм ртутного столба наступает примерно через 20 мин с момента включения насосов. Ртутный насос имеет рубашку водяного охлаждения.
  Выпрямитель тока дает постоянное напряжение до 2000 в при силе тока в 100 ма.

СПОСОБ РАБОТЫ

  Нанесение металлического слоя методом катодного распыления обеспечивает наиболее высококачественные результаты, но применимо только для форм, изготовленных из материалов, которые не выделяют газов в. вакууме; поэтому оно непригодно для покрытия форм из гуттаперчи, пластилина и т. п. Лучше всего этим способом покрывать формы из восковой композиции или из пластических масс, а также из стекла и фарфора.
  Возможность нанесения электропроводящего слоя катодным распылением лимитируется ограниченностью площади под колпаком; поэтому его можно применять в художественной гальванопластике только для обработки небольших форм — при репродуцировании барельефов и в медальерных работах.
  Форму устанавливают на фарфоровых или стеклянных подставках на стальной плите, служащей анодом. В верхней части стеклянной камеры — колпаке — укрепляют серебряный или посеребренный толстым слоем латунный диск, который, служа катодом, распыляется. Время от времени диск вновь серебрят в гальванической ванне. Формы устанавливают на расстоянии 40 — 50 мм от катода.
  По достижении под колпаком вакуума порядка 5.10-3 мм ртутного столба на катод подают напряжение 1800 — 2000 в, благодаря чему происходит процесс опыления формы тонким и равномерным слоем металла.
  Продолжительность металлизации форм зависит от напряжения, размеров опыляемых форм, сложности профиля и от вида распыляемого металла. Например, увеличение напряжения повышает сцепляемость металла с поверхностью формы, но одновременно, усиливая нагрев, вызывает повышение температуры, так что формы могут начать плавиться или деформироваться. Увеличение длительности опыления также может вызвать оплавление форм. Менее глубокий вакуум замедляет процесс опыления, а пленка металла получается более тонкой и рыхлой. Все это требует строгого подбора режима работы.


предыдущая страница

оглавление

следующая страница