Теплові режими катоду – мішені МРС

УДК 629.735

Інв.№_______

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Національний аерокосмічний університет

ім. М. Е. Жуковського „ХАІ”

Кафедра 402

Науково-дослідницька робота студента

На тему:

Теплові режими катоду – мішені МРС

З дисципліни „НДРС”

ХАІ.402.431.053.1715.00394275

Виконав: студент гр.431	Т. С. Пузиня
Керівник:	Л. В. Литовченко

Харків 2005

Реферат.

В роботі розглядаються температурні режими при обробці поверхні виробів, вплив температури на матеріал, ілюструється зміна властивостей матеріала після напилення і новоутворенного матеріалу в результаті напилення. Запропоновано математичий опис теплової задачі при нарощуванні покриття на основу. Також розглядаються відмінності теплових режимів при плазмовому напиленні в атмосфері та в вакуумі.

Ключові слова: плазмове напилення, поток теплоти, енергія, охолодження, швидкість руху, температура, теплопроводність.

Реферат.

В данной работе  рассматриваются температурные режимы при напылении покрытия, влияние температуры на материал, иллюстрирую изменение свойств материала после напыления и образованной пленки. Ознакомляюсь с математической моделью тепловой задачи при наращивании покрытия на основу. Рассматриваю тепловые режимы при плазменном напылении в атмосфере и в вакууме.

Ключевые слова : плазменное напыление, поток теплоты, энергия, охлаждения, скорость движения, температура, теплопроводность.

Report.

This report deals with temperature processes when we making a coating, influence temperature on the material, make an illustration of changing the properties of the material after increasing the material length and formed film. Look at the mathematics model of heat problem making a coating. Observe temperature processes  in vacuum and in the atmosphere.

Key words: plasma bombarding, heat flow, energy, cooling, velocity of the moving, temperature.

Принятые условные обозначения

H, h – толщина основы и покрытия.

 координата границы конденсации

s-комплексная переменная

S-площадь

q-плотность потока энергии плазменной струи

n_Me – количество частиц, находящихся на единице поверхности в единицу времени

W_i,W_пов,W_p-энергия иона, распыленной и испарившейся частицы

Q_Me –теплота конденсации одного моля вещества

Q_MeN –теплота реакции образования моля вещества

T₁,T₂,T₃ –температура основы, покрытия и поверхности конденсации

Т_к,Т_пл – температура контакта и плавления

,  -коэффициент теплопроводности основы и покрытия с₁, с₂ –удельная теплоемкость основы и покрытия.

Содержание

Постановка задачи                                                                                        7

1.  Тепловые явления при плазменном напылении                                   8

2.  Математическое описание тепловой задачи при наращивании покрытия на основу                                                                                            12

3.  Тепловые режимы при плазменном напылении в атмосфере             13

4.  Тепловые режимы при плазменном напылении в вакууме                 14

5.  Выводы                                                                                                     17

6.  Ссылки                                                                                                      18

Постановка задачи

Рассматриваются тепловые процессы при плазменном напылении.

При бомбардировке катода-мишени происходит выбивание частиц с ее поверхности. Частицы передают поверхности свою кинетическую энергию в процессе осаждения. Этим объясняется интенсивный нагрев подложки при осаждении покрытия, что может привести как к изменению структуры и свойств самой подложки, так и свойств наносимой пленки вплоть до ее разрушения.

Таким образом возникает задача выбора оптимального температурного режима подложки, который позволит получить максимальную скорость осаждения пленки и в тоже время позволит получить требуемые свойства покрытия.

1.Тепловые явления при плазменном напылении