Способ получения многофункционального многослойного покрытия



Владельцы патента RU 2768046:

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" (RU)

Изобретение относится к способу получения многослойного покрытия на подложке в виде детали пары трения или режущего инструмента и может быть использовано в машиностроительной, горно- и нефтедобывающей промышленности, в инструментальном и ремонтном производствах для упрочнения поверхности инструмента и пар трения. Проводят очистку подложки в плазме тлеющего разряда. Затем на подложку осаждают подслой CrTiAlZr. Затем поочередно наносят слои нитрида циркония и алюминия, нитрида титана и алюминия и нитрида хрома и алюминия при парциальном давлении 0,97-1,03 Па, скорости вращения подложкодержателя 10-15 об/мин, отрицательном напряжении смещения 80-90 В, токе смещения на подложке 0,7-0,8 A в газовой смеси азота и аргона в процентном соотношении N2:Ar=30:70 при токе и напряжении на всех магнетронах 6-7 А и 340-480 В. Каждый слой наносят в течение не менее 30 мин. Нанесение чередующихся слоев повторяют не менее двух раз до получения необходимой толщины покрытия. Обеспечивается получение многослойного покрытия с высокими физико-механическими, трибологическими, термодинамическими и антикоррозийными свойствами, а также высокой адгезионной прочностью покрытия с материалом подложки. 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к способам нанесения покрытий с физико-механическими, трибологическими, термодинамическими и антикоррозийными свойствами и может быть использовано в машиностроительной, горно- и нефтедобывающей промышленности, в инструментальном и ремонтном производствах для упрочнения поверхности инструмента и пар трения, а также повышения их термодинамической стабильности при обработке материалов с низкой теплопроводностью, особенно в операциях резания, вызывающих повышение температуры.

Известен способ нанесения наноразмерных двухслойных покрытий TiAlN/CrAlN, которые сочетают в себе термическую стабильность TiAlN и стойкость к окислению CrAlN с расширением температурного диапазона и защиты от износа при непрерывном резании или фрезеровании [Ping Li, Li Chen, She Q. Wang, Bing Yang, Yong Du, Jia Li, Ming J. Wu. Microstructure, mechanical and thermal properties of TiAlN/CrAlN multilayer coatings // Int. Journal of Refractory Metals and Hard Materials 40 (2013) 51-57.].

Многослойные покрытия наносили на термообработанную (закалка и отпуск) полированную (Ra <0,02 мкм) быстрорежущую сталь М2 (AISI) с твердостью 9 ГПа методом двух постоянных напряжений. магнетронный полупромышленный прототип распыления (HARTEC). Была использована мишень из алюминида титана (51,9 ат.% Ti, 40,6 ат.% Al, 1,4 ат.% Cr и 6,1 ат.% O) и N2 в качестве реактивного газа с парциальным давлением N2 / Ar, равным 0,3. используется для нанесения керамических слоев TiAlN и мишени из чистого металла (алюминия, титана или меди) для распыления промежуточных слоев. Давление осаждения, смещение подложки и расстояние от подложки до мишени поддерживались постоянными на уровне 0,3 Па, -70 В и 65 мм соответственно. Чтобы создать градиент азота в первом слое, на все покрытия наносили начальный слой TiAl (без химически активного газа), затем поток азота увеличивали до предельного парциального давления. Толщина металлических прослоек поддерживалась постоянной и составляла 80 нм. Общая толщина покрытий составила 3,5 м. Скорость осаждения как керамических, так и металлических пленок была определена в предыдущем исследовании. Перед напылением все подложки были нагреты и протравлены (-70 В) в течение 900 с при 0,15 Па в атмосфере аргона. Достигнутая температура подложек была ниже 500°C.

Недостатком известного способа является использование для нанесения керамических слоев TiAlN двухслойного покрытия композиционной мишени из алюминида титана (51,9 ат.% Ti, 40,6 ат.% Al, 1,4 ат.% Cr и 6,1 ат.% O), содержащей меньшее содержание алюминия по сравнению с титаном, давление пара которого на порядок больше, чем у алюминия. Кроме того, мишень содержит кислород, приводящий к образованию оксидов титана и алюминия на подложке и ухудшению адгезионной прочности осаждаемых слоев. Использование мишени из чистого металла (алюминия, титана или меди) для распыления промежуточных слоев будет ухудшать стойкость к окислению всего покрытия в целом, не позволять получать двухслойные покрытия с сочетанием коррозионностойких, термодинамически стабильных и износостойких свойств и не обеспечивать коррозионную и тепловую защиту инструмента и деталей машин, работающих в условиях комплексного воздействия силовых и тепловых нагрузок и агрессивных сред. Кроме того, температура нагрева подложки ниже только 500°C не позволит упрочнять инструмент и детали машин с низкой температурой отпуска.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является способ нанесения многослойных тонких пленок CrSiN / TiAlN на кремниевые подложки p-типа (100) с помощью биполярной асимметричной импульсной системы реактивного магнетронного распыления постоянного тока [Meng-Ko Wu, Jyh-Wei Lee, Yu-Chen Chan, Hsien-Wei Chen, Jenq-Gong Duh. Influence of bilayer period and thickness ratio on the mechanical and tribological properties of CrSiN/TiAlN multilayer coatings // Surface & Coatings Technology 206 (2011) 1886-1892].

Первая серия (обозначенная как серия L) включала семь многослойных покрытий с одинаковым соотношением толщин слоев CrSiN:TiAlN (lCrSiN:lTiAlN) = 1:1 и разными периодами бислоя. Вторая серия (обозначенная как серия T) представляла собой два многослойных покрытия, изготовленных с одинаковым значением Λ, 20 нм и разными отношениями CrSiN:TiAlN, которые составляли 2:8 и 8:2 соответственно. Мишени из сплавов 90Cr-10Si и 64Ti-36Al (обе в мас.%) находятся в противоположных положениях, а подложки устанавливались с двух сторон вращающегося цилиндра между двумя мишенями. Многослойные слои наносились путем попеременного вращения подложек между плазмой мишеней 90Cr-10Si и 64Ti-36Al. Различные периоды бислоя были достигнуты путем управления временем выдержки подложек в потоке плазмы от мишени 90Cr - 10Si или 64Ti - 36Al. Время нанесения каждого покрытия контролировали для достижения фиксированной толщины около 1 мкм. Исходный слой нитрида и самый верхний слой представляли собой покрытия TiAlN и CrSiN соответственно для всех образцов. Обозначение образцов и типичные условия нанесения покрытий серий L и T приведены в таблицах 1 и 2 соответственно.

Процесс очистки подложки - травление плазмой аргона при давлении 1,2 Па, напряжении смещения на подложке -500 В в течение 10 мин.

В процессе осаждения покрытий мощность магнетронов на TiAl и CrSi мишенях соответствовала 200 Вт и 100 Вт. Рабочее давление 0,4 Па. Отношение Ar:N2=1:1. Импульсное смещение подложки - 100 В при частоте импульсов 2 кГц. Нагрев подложки до 250 0С. Данный способ принят за прототип.

Недостатком известного способа, принятого за прототип, является распыление композиционных мишеней 90Cr-10Si и 64Ti-36Al, позволяющие получать многослойные покрытия с сочетанием только физико-механических и трибологических свойств и при минимальном содержании алюминия и не обеспечивать коррозионную и тепловую защиту инструмента и деталей машин, работающих в условиях комплексного воздействия силовых и тепловых нагрузок и агрессивных сред.

Задачей изобретения является получение многослойного покрытия с высокими физико-механическими, трибологическими, термодинамическими и антикоррозийными свойствами, а также высокой адгезионной прочностью покрытия с материалом подложки.

Поставленная задача была решена за счет того, что в известном способе получения многофункционального многослойного покрытия, включающем очистку подложки в тлеющем разряде, согласно изобретению проводят очистку подложки в плазме тлеющего разряда при отрицательном напряжении смещения 700-800 В и токе смещения 1-1,2 A, которое подают на подложкодержатель, токе на всех мишенях 0,8-1 A, давлении аргона 1-1,2 Па в течение 10-12 минут, при этом подложку нагревают до температуры 250-300°С, затем проводят процесс осаждения подслоя CrTiAlZr на подложку при включенных четырех магнетронах с мишенями Cr, Ti, Al, Zr в плазме аргона в течение 8-10 минут при давлении 0,97-1,03 Па, при токе на всех магнетронах 6-7 А и отрицательном напряжении смещения на подложке 80-90 В и токе смещения 0,7-0,8 A, далее поочередно наносят слои Zr1-хAlхN, Ti1-хAlхN, Cr1-xAlxN при парциальном давлении 0,97-1,03 Па, скорости вращения подложкодержателя 10-15 об/мин, отрицательном напряжении смещения 80-90 В, токе смещения на подложке 0,7-0,8 A в газовой смеси азота и аргона N2:Ar=30:70 (%) при токе и напряжении на всех магнетронах 6-7 А и 340-480 В, причем каждый слой наносят в течение не менее 30 мин, при этом слой Zr1-xAlxN наносят при токе 6-7 А на циркониевой и алюминиевой мишенях и 1-1,2 А на хромовой и титановой мишенях, слой Ti1-xAlxN наносят при токе 6-7 А на титановой и алюминиевой мишенях и 1-1,2 А на циркониевой и хромовой мишенях, слой Cr1-xAlxN наносят при токе 6-7 А на хромовой и алюминиевой мишенях и 1-1,2 А на циркониевой и титановой мишенях, причем нанесение чередующихся слоев повторяют не менее двух раз до получения необходимой толщины покрытия.

Использование четырех магнетронов с хромовой, титановой, алюминиевой и циркониевой мишенями с импульсными источниками питания в процессе осаждения чередующихся слоев Zr1-xAlxN, Ti1-xAlxN, Cr1-xAlxN позволит увеличить плотность энергии плазмы.

Проведение очистки подложек резистивным нагревателем в вакууме при давлении 8·10-3-9·10-3 Па, затем в плазме тлеющего разряда четырех магнетронов Cr, Ti, Al, Zr с чистотой 99,9 % в среде аргона при давлении 1-1,2 Па, токе на всех мишенях 0,8-1 А, отрицательном напряжении смещения на подложке 700-800 В и токе смещения 1-1,2 A в течение 10-12 минут позволит создать оптимальные условия для очистки поверхности подложки от остатков загрязнений, распыления оксидной пленки на поверхности подложки, нагрева ее поверхности и повышения в конечном итоге адгезионной прочности покрытия с поверхностью подложки без снижения ее прочностных свойств.

Процесс осаждения подслоя CrTiAlZr на подложку происходит при включенных четырех магнетронов с мишенями Cr, Ti, Al, Zr в плазме аргона в течение 8-10 минут при давлении 0,97-1,03 Па, токе на всех мишенях 6-7 А и отрицательном напряжении смещения на подложке 80-90 В и токе смещения 0,7-0,8 A. Кратковременное включение четырех магнетронов позволит очистить поверхности мишеней, дополнительно разогреть подложки и создать подслой для уменьшения напряжения на границе раздела подложка-покрытие, повысить адгезию покрытия к подложке и увеличить сопротивляемость покрытия к действию высоких контактных нагрузок.

Нанесение первого термодинамически стабильного слоя Zr1-xAlxN происходит при парциальном давлении 0,97-1,03 Па, отрицательном напряжении смещения и токе смещения на подложке 80-90 В и 0,7-0,8 A, соответственно. Распыление происходит в газовой смеси азота и аргона N2:Ar=30:70 (%) при токе и напряжении на циркониевой и алюминиевой мишенях 6-7 А и 340-480 В, соответственно. Процесс нанесения проводят не менее 30 мин для образования в Zr1-xAlxN слое покрытия максимального количества многокомпонентной орторомбической δ-Zr3AlN фазы, обладающей наиболее стабильными термодинамическими свойствами, а также высокими физико-механическими свойствами и стойкостью к воздействию агрессивной среды в связи с образованием на поверхности покрытия при эксплуатации прочной оксидной пленки Al2O3.

Нанесение второго коррозионно-стойкого слоя Cr1-xAlxN происходит при парциальном давлении 0,97-1,03 Па, отрицательном напряжении смещения и токе смещения на подложке 80-90 В и 0,7-0,8 A, соответственно. Распыление происходит в газовой смеси азота и аргона N2:Ar=30:70 (%) при токе и напряжении на хромовой и алюминиевой мишенях 6-7 А и 340-480 В, соответственно. Процесс нанесения проводят не менее 30 мин для образования в Cr1-xAlxN слое покрытия в процессе его осаждения максимального количества многокомпонентных кубических с-Cr0.57Al0.43N и с-Cr0.5Al0.5N фаз и прочных оксидных пленок Al2O3 и Cr2O3 при эксплуатации упрочненного изделия, обладающих низкой скоростью коррозии в 3 % растворе NaCl, а также высокими физико-механическими свойствами.

Нанесение третьего прочного слоя Ti1-xAlxN происходит при парциальном давлении 0,97-1,03 Па, отрицательном напряжении смещения и токе смещения на подложке 80-90 В и 0,7-0,8 A, соответственно. Распыление происходит в газовой смеси азота и аргона N2:Ar=30:70 (%) при токе и напряжении на титановой и алюминиевой мишенях 6-7 А и 340-480 В, соответственно. Процесс нанесения проводят не менее 30 мин для образования в Ti1-xAlxN слое покрытия в процессе его осаждения максимального количества многокомпонентных гексагональных h-Ti3Al2N2 и h-Ti2AlN фаз и прочной оксидной пленки Al2O3 при эксплуатации упрочненного изделия, обладающих низкой скоростью коррозии в 3 % растворе NaCl, а также высокими трибологическими свойствами.

Чередование слоёв Zr1-xAlxN, Ti1-xAlxN и Cr1-xAlxN при вращении подложкодержателя со скоростью 10-15 об/мин позволит сформировать на подложке мультислойное покрытие с комплексом физико-механических, трибологических, термодинамически стабильных и коррозионных свойств с высокой адгезионной прочностью подслоя с материалом подложки и между слоями.

Стабильность поддержания задаваемого рабочего давления 0,97-1,03 Па обеспечивает устойчивую работу магнетронов и стабильное структурное состояние, состав и свойства чередующихся слоев осаждаемого покрытия.

Заявляемые соотношения реактивного и инертного газов в газовой смеси в зависимости от размера кристаллитов поддерживают в процессе его осаждения соотношение многокомпонентных δ-Zr3AlN и δ-Zr3N4 фаз в слое Zr1-xAlxN, многокомпонентных кубических с-Cr0.57Al0.43N и с-Cr0.5Al0.5N фаз в слое Cr1-xAlxN, многокомпонентных h-Ti3Al2N2 и h-Ti2AlN фаз в слое Ti1-xAlxN и в покрытии в целом, а также постоянное направление преимущественной кристаллографической ориентации кристаллитов покрытия обеспечивают минимальные внутренние напряжения, комплекс высоких физико-механическими, трибологическими, термодинамическими и антикоррозийными свойства.

Вращение сателлитов подложкодержателя с планетарным механизмом, где закреплены подложки и / или детали, 10-15 об/мин позволяет получать наноразмерные чередующиеся слои Zr1-xAlxN, Ti1-xAlxN и Cr1-xAlxN толщиной 10-20 нм. Нанесение слоёв покрытия на расстоянии от мишеней до подложки 160-170 мм позволит получить требуемую плотность потока пленкообразующих частиц.

При осаждении многослойного покрытия поддерживается температура осаждаемых слоев 300-350°С и тем самым регулируется поверхностная энергия слоев, что приводит к формированию покрытия с контролируемыми структурой и свойствами. Температура слоев покрытия 300-350°С позволит использовать способ для упрочнения материалов с низкой температурой отпуска, а также для осаждения покрытия на термочувствительные подложки.

Предлагаемый способ иллюстрируется рисунками, представленными на фиг. 1-2.

На фиг.1 изображен снимок отпечатка индентора, сделанный при помощи атомно-силовой микроскопии на поверхности покрытия Zr1-xAlxN - Сr1-xAlxN-Ti1-xAlxN при нагрузке на индентор 0,2 кг.

На фиг.2 изображена установка магнетронного распыления с четырьмя магнетронами и планетарным вращательным механизмом.

Способ получения многослойного покрытия с высокими механическими, трибологическими, термодинамическими и антикоррозийными свойствами, а также высокой адгезионной прочностью покрытия с материалом подложки осуществляют следующим образом.

Подложку (инструмент и/или детали в оснастке) очищают в ультразвуковой ванне с мыльным раствором, после этого устанавливают на стойки - сателлиты планетарного механизма, расположенного в нижней части вакуумной камеры установки магнетронного распыления, оснащенной четырьмя магнетронами с циркониевой, алюминиевой, хромовой и титановой мишенями, расположенными в дверце вакуумной камеры в последовательности: циркониевая мишень, хромовая мишень, титановая мишень, алюминиевая мишень. Затем в установке получают вакуум не хуже 5х10-3 Па. После этого камеру прогревают резистивным нагревателем в течение 10 мин.

Проводят очистку подложки в плазме тлеющего разряда при отрицательном напряжении смещения 700-800 В и токе смещения 1-1,2 A, которое подают на подложкодержатель, токе на всех мишенях 0,8-1 A, давлении аргона 1-1,2 Па в течение 10-12 минут, обеспечивающую термическую активацию и нагрев подложки для обеспечения высокой адгезии к ней покрытия. При этом подложка нагревается до температуры 250-300°С. Затем, не снимая напряжения на подложкодержателе, включают блоки питания всех магнетронов на 10 минут для формирования адгезионного подслоя CrTiAlZr на подложке и дополнительного нагрева. После этого напряжение смещения на подложкодержателе убавляют до 80 В.

Затем методом импульсного магнетронного распыления циркониевой и алюминиевой мишеней формируют слой Zr1-хAlхN в течение 30 минут при токе и напряжении на мишенях 6-7 А и 340-480 В, давлении 0,97-1,03 Па, отрицательном напряжении смещения на подложке 80-90 В и токе смещения на подложке 0,7-0,8 A в газовой смеси азота и аргона N2:Ar=30:70 (%). После этого формируют слой Ti1-хAlхN распылением титановой и алюминиевой мишеней при тех же технологических параметрах. Затем формируют слой Cr1-xAlxN распылением хромовой и алюминиевой мишеней при тех же технологических параметрах. Три слоя повторяют не менее 2 раз.

После завершения формирования многослойного покрытия снимают напряжение смещения, ток на магнетронах, прекращают подачу азота, подложки остывали в течение 10 минут в аргоне и 20 мин в вакууме, после этого выгружают из камеры (фиг. 2).

Свойства нанесенного покрытия контролировались путем измерения механических свойств покрытий методом наноиндентации (фиг. 1) и защитных свойств в 3% NaCl.

Преимущество заявляемого способа состоит в том, что он позволяет получить гарантированно заданный состав, структуру и комплекс свойств покрытия. Способ позволяет управлять структурообразованием формируемых слоев путем изменения основных технологических параметров осаждения.

Заявляемые технологические режимы позволяют получить многофункциональное покрытие с высокими механическими, трибологическими, антикоррозийными свойствами и высокой адгезионной прочностью покрытия с материалом подложки.

В таблице приведены физико-механические свойства покрытий, полученных заявляемым способом и известными способами.

Таблица

Покрытие Микротвердость
(Hμ), ГПа
Приведенный модуль упругости (E), ГПа Стойкость пленки к пластической деформации (Н32), ГПа Стойкость пленки к упругой деформации (Н/Е) Величина упругого восстановления (We), % Коэффициент трения iкор.подл/iкор.п Адгезия
Заявляемый способ 49.3 486 0.51 0.1 68 0.08 184 95
Известный способ (прототип)
TiAlN/CrAlN_1
(4 TiAl и 2 CrAl мишеней)
Дуговое испарение Ping Li
36,5 446 0.24 0.08 98
TiAlN/CrAlN_1
(2 TiAl и 4 CrAl мишеней)
Дуговое испарение Ping Li
38,2 471 0.25 0.08 95
CrSiN/TiAlN импульсн магнет Meng-Ko Wu 31 320 0,29 0,1 0,49

Из представленных в таблице результатов испытаний следует, что покрытие, полученное по заявленному способу, обладает комплексом высоких физико-механических, трибологических, антикоррозийных свойств и высокой адгезионной прочностью покрытия с материалом подложки.

Способ получения многослойного покрытия на подложке в виде детали пары трения или режущего инструмента, включающий очистку подложки в плазме тлеющего разряда, отличающийся тем, что проводят очистку подложки в плазме тлеющего разряда при отрицательном напряжении смещения 700-800 В и токе смещения 1-1,2 A, которое подают на подложкодержатель, токе на всех мишенях 0,8-1 A и давлении аргона 1-1,2 Па в течение 10-12 мин, при этом подложку нагревают до температуры 250-300°С, затем проводят осаждение подслоя CrTiAlZr на подложку при включенных четырех магнетронах с мишенями Cr, Ti, Al, Zr в плазме аргона в течение 8-10 мин при давлении 0,97-1,03 Па, при токе на всех магнетронах 6-7 А и отрицательном напряжении смещения на подложке 80-90 В и токе смещения 0,7-0,8 A, затем поочередно наносят слои нитрида циркония и алюминия, нитрида титана и алюминия и нитрида хрома и алюминия при парциальном давлении 0,97-1,03 Па, скорости вращения подложкодержателя 10-15 об/мин, отрицательном напряжении смещения 80-90 В, токе смещения на подложке 0,7-0,8 A в газовой смеси азота и аргона в процентном соотношении N2:Ar=30:70 при токе и напряжении на всех магнетронах 6-7 А и 340-480 В, причем каждый слой наносят в течение не менее 30 мин, при этом слой нитрида циркония и алюминия наносят при токе 6-7 А на циркониевой и алюминиевой мишенях и токе 1-1,2 А на хромовой и титановой мишенях, слой нитрида титана и алюминия наносят при токе 6-7 А на титановой и алюминиевой мишенях и токе 1-1,2 А на циркониевой и хромовой мишенях, слой нитрида хрома и алюминия наносят при токе 6-7 А на хромовой и алюминиевой мишенях и токе 1-1,2 А на циркониевой и титановой мишенях, причем нанесение чередующихся слоев повторяют не менее двух раз до получения необходимой толщины покрытия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к области методов контроля толщины покрытий в установках электронно-лучевого испарения. Способ непрерывного контроля толщины напыляемой на лопатки керамики заключается в определении толщины напыляемого покрытия по контрольному образцу, размещенному в одной камере с лопатками.

Группа изобретений относится к металлической подложке с защитным от коррозии покрытием, способу ее изготовления и установке для непрерывного вакуумного осаждения указанного покрытия на движущуюся металлическую подложку и может быть использована для изготовления компонентов автомобильного транспортного средства.

Изобретение относится к технике нанесения покрытий, а именно к ионно-плазменным установкам, которые могут быть использованы в качестве средства технологического оснащения при производстве металлорежущих многогранных твердосплавных пластин. Ионно-плазменная установка модифицирования поверхности заготовок для режущих пластин включает рабочую камеру, снабженную системой вакуумирования, подачи и регулирования расхода газа, источники питания и плазмы, подложкодержатели и блок адаптивного управления.

Изобретение относится к технике нанесения покрытий, а именно к ионно-плазменным установкам, которые могут быть использованы в качестве средства технологического оснащения при производстве металлорежущих многогранных твердосплавных пластин. Ионно-плазменная установка модифицирования поверхности заготовок для режущих пластин включает рабочую камеру, снабженную системой вакуумирования, подачи и регулирования расхода газа, источники питания и плазмы, подложкодержатели и блок адаптивного управления.

Изобретение относится к установке для производства текстурированных листов из электротехнической стали. Установка содержит многоступенчатые входные декомпрессионные камеры и многоступенчатые выходные декомпрессионные камеры, которые содержат перегородку, ограничивающую каждую декомпрессионную камеру и имеющую отверстие для прохождения листа, форма которого позволяет текстурированному листу из электротехнической стали свободно проходить через указанное отверстие, и уплотнительные подушки, расположенные на верхней и нижней сторонах отверстия для прохождения листа в перегородке.

Группа изобретений относится к технологии тонких пленок и предназначена для получения покрытий из материалов, которые могут быть использованы в рамках исследования свойств материалов, подверженных активному окислению в атмосфере воздуха, а именно получение данных о чистом материале с минимальным содержанием кислорода.

Изобретение относится к технологии непрерывного осаждения покрытий, сформированных из металла или металлических сплавов. Способ непрерывного осаждения на перемещающуюся подложку покрытий, сформированных, по меньшей мере, из одного металла внутри установки для вакуумного осаждения, содержащей вакуумную камеру, содержит этап, на котором в указанной вакуумной камере металлический пар 5 выбрасывается через по меньшей мере два паровых эжектора 3, 3' в направлении к обеим сторонам перемещающейся подложки, и слой по меньшей мере одного металла формируется с каждой стороны посредством конденсации выбрасываемых паров, причем по меньшей мере два паровых эжектора 3, 3', обращенных друг к другу, расположены по обе стороны от подложки и позиционируются соответственно под углом α и α', находясь между эжектором пара и осью А, перпендикулярной направлению перемещения подложки, ось которой находится в плоскости подложки, α и α' удовлетворяют следующим уравнениям:(D1+D2)+Le sin α + We cos α = Ws и(D1+D2)+Le sin α' + We cos α' = Ws,углы α и α' по абсолютной величине выше 0° и D1 и D2 - меньшее расстояние между эжекторами и каждым краем подложки вдоль оси (A), Ws - ширина подложки, D1 и D2 превышают 0 мм, то есть края эжектора не выходят за края подложки, а упомянутые эжекторы пара имеют прямоугольную или трапециевидную форму и содержат прорезь, а также определяются длиной Le прорези и шириной We прорези, причем упомянутые эжекторы пара имеют одинаковую ось вращения.

Изобретение относится к технологии непрерывного нанесения покрытий из металла или металлического сплава. Способ непрерывного нанесения на движущуюся подложку S покрытий, сформированных по меньшей мере из одного металла, внутри установки 1 для вакуумного осаждения, содержащей вакуумную камеру 2, включает этап, на котором в упомянутой вакуумной камере 2 металлический пар выбрасывают через по меньшей мере один эжектор 3 пара на одну сторону движущейся подложки S1 и на упомянутой стороне формируют слой по меньшей мере из одного металла путем конденсации выброшенного пара, при этом по меньшей мере один эжектор 3 пара расположен под углом α между эжектором 3 пара и осью А, перпендикулярной направлению движения подложки S1, причем ось А находится в плоскости подложки S1, а угол α удовлетворяет следующему уравнению: где α по абсолютному значению больше 0°, D1 и D2 - это наименьшее расстояние между эжектором и каждым краем подложки вдоль оси A, Ws - ширина подложки, D1 и D2 имеют значение более 0 мм, т.е.

Изобретение относится к технологии непрерывного осаждения покрытий, сформированных из одного металла или металлического сплава. Способ непрерывного осаждения на перемещающуюся подложку S покрытий, сформированных по меньшей мере из одного металла внутри установки 1 для вакуумного осаждения, содержащей вакуумную камеру 2, включает этап, на котором в указанной вакуумной камере металлический пар выбрасывается через по меньшей мере два паровых эжектора 3, 3' в направлении к обеим сторонам перемещающейся подложки S, и слой по меньшей мере одного металла формируется на каждой стороне посредством конденсации выбрасываемых паров, причем по меньшей мере два паровых эжектора 3, 3', обращенных друг к другу, позиционируют соответственно под углами α и α', образованными между эжектором пара и осью А, перпендикулярной направлению перемещения подложки, ось которой находится в плоскости подложки S, причем оба угла α и α' удовлетворяют следующим уравнениям: где D1 и D2 - расстояния между эжекторами 3, 3 и каждым краем подложки S вдоль оси A, Ws - ширина подложки, упомянутые эжекторы пара имеют прямоугольную форму или трапециевидную форму и содержат прорезь, определяемую шириной We прорези, упомянутые эжекторы пара имеют одинаковую ось вращения.

Группа изобретений относится к устройству и способу для нанесения покрытия на одну или более деталей методом физического осаждения из газовой фазы (PVD). Устройство содержит по меньшей мере одну камеру подачи, по меньшей мере одну камеру для нанесения покрытия и по меньшей мере один манипулятор с держателем, к которому обеспечена возможность прикрепления одной или более деталей.

Изобретение относится к способу нанесения композиционного электропроводящего твердосмазочного износостойкого покрытия на кинематические контактные пары из медных сплавов и может быть использовано в авиапромышленности, машиностроении и других областях. Осуществляют импульсное магнетронное распыление катода из меди марки М1 с кольцевыми концентрическими пазами, в которые запрессован порошок дисульфида молибдена для ионно-плазменного осаждения слоя системы Cu-Mo-S, содержащего дисульфид молибдена, легированный медью, и имеющего волокнисто-глобулярную структуру, состоящую из смеси нанозерен фазы Шевреля Cu2Mo6S8 и нанокубоидов чистой меди.
Наверх