Технологическое обеспечение равномерности покрытий для деталей гироскопических приборов на установках магнетронного напыления (1026305), страница 12
Текст из файла (страница 12)
3.11, г),производства ОАО «НИИ КП», имеющих цилиндрическую форму наносили84резистивное проводящее покрытие из хром-никеля.Образцыизнержавеющейстали12Х18Н10Тпредставляютсобойшлифованные и доведенные с одной стороны плоскопараллельные пластины (Рис.3.12, а) прямоугольной формы с двумя отверстиями для крепления. На данныхобразцах отрабатывали режимы напыления алюминиевых и титановых покрытий,как в виде однокомпонентных составов, так и двухкомпонентных составов.Одновременно с этим использовали в качестве образца-свидетеля полированныеплитки Иогансона (Рис.
3.12, б), идентичные качеством поверхности детали типаполусфера (Рис. 3.12, в), изготовленную из сплава 40НХЮ-ВИ, на которуюнаносили покрытие нитрид титана.Для выполнения функционального электроизоляционного покрытия наоснове алюминия применяли гермовывод (Рис. 3.13), выполненный из сплава29НК. Изоляционное покрытие наносили на внешнюю сторону конусообразнойчасти гермовывода для выполнения требования по электрической развязке междугермовыводом и корпусом прибора.Для возможности применения паяных конструкций при изготовленииэкранирующих кожухов (Рис.
3.14, а, б) сложной конфигурации из алюминиевогосплава АМг3 была предложена схема формирования паяного соединения сравномерным и плотным швом, необходимым для непропускания внутреннегонагретого воздуха в конструкции блока ЧЭ. Данный сплав имеет значительныйугол смачиваемости поверхности, что не позволяет произвести качественноеоблуживаниеповерхностипередпайкой.Болеерекомендуемыеираспространённые металлы – медь – с хорошей паяемостью не проходили потеплоёмкости в тепловой схеме прибора.
Поэтому была предложена схемаметаллического покрытия меди с подслоем хрома.Аналогичная схема применения медного покрытия была использована приизготовлении контактов (Рис. 3.14, в) из бериллиевой бронзы БрБ2 дляпредохранительного устройства. Данные контакты для спаивания между собойспециальным легкоплавким сплавом на основе олова требовали предварительноеоблуживание.85а)б)в)г)Рис. 3.11. Эскизы образцов из кварцевого стекла марки КУ-1а)б)Рис. 3.12. Эскизы образцов из сталиРис.
3.13. Эскиз детали ГВ-166в)86а)б)в)Рис. 3.14. Эскизы деталей кожуха (а, б) и пластины контакта (в)3.4. Результаты экспериментовВ период 2012-2015 гг. были проведены экспериментальные работы понанесению на образцы и детали различных функциональных покрытий. Значенияпараметров процессов напыления и краткое описание результатов всех опытовприведены в Таблицах 6-15. В данных таблицах приняты сокращения: ВВ –возвратно-вращательное движение, В – вращение без позиционирования, НПД –неподвижное состояние. Во всех опытах, кроме оговоренных, напылениепроисходило в среде рабочего газа аргона (Ar).3.4.1.
Результаты экспериментов с CrОпыт №42. Нанесли покрытие Cr на две детали: матовую поверхностьстекла КУ-1 и поликор. Режим остывания – 20 минут. На матовом стеклепокрытие не отслоилось.Опыт №43. Нанесли покрытие Cr на полированное стекло марки КУ-1.Остывание проводили в среде аргона в течение 20 минут без вращения. Черезодни сутки покрытие отслоилось с поверхностным слоем стекла.87Рис. 3.15. Установка образцов из стекла КУ-1 в вакуумной камере1 – образец, 2 – обойма из алюминиевой фольгиРис.
3.16. Образец из стекла КУ-1 с т.н. окнами1 – контур образца, 2 – экранирующий слой, 3 – окноРис. 3.17. Расположение керамических деталей при напылении никелевогопокрытия1 – ось, 2 – керамическая деталь, 3 – металлический экран88Опыт №44. Нанесли покрытие Cr на 5-и образцов из кварцевого стекламарки КУ-1 размерами ≠1х25х25 мм (Рис. 3.15).Опыт №45. Нанесли покрытие Cr на образец из кварцевого стекла маркиКУ-1 размером ≠1х25х25 мм, маскируя одну сторону под имитацию платиковвыступов (Рис.
3.16). Остывание проводили в среде аргона в течение 20 мин. безвращения.3.4.2. Результаты экспериментов с NiCrОпыт №64. Нанесли покрытие NiCr на детали из керамики НИИКП.Одновременно напыляли покрытие на 7 деталей, закрепленных через экраны, какпоказано на Рис. 3.17. Фактически создали подслой из хрома Cr, на которыйнанесли никель Ni, используя мишень из сплава 79НМ. При напылении никеля накарусель подавали напряжении 5 В.3.4.3. Результаты экспериментов с TiОпыт №11. Нанесли покрытие из титана на две пластины из кварцевогостекла КУ-1 размерами Ø15х1 мм, которые устанавливались в приспособление(Рис.
3.18).Опыт №13. Нанесли покрытие из Ti на образец из стекла КУ-1 размерамиØ30х1 мм (изготовленный и обработанный на ОАО «МЗЭМА»). Маску создалитушью и корректирующим составом (замазкой «Штрих»). После нанесения еёсушили на электроплите через подставку.Опыт№15.Нанесли покрытиеизTi напластину маятниковогоакселерометра из стекла КУ-1 размерами Ø25,4х1 мм, с экранированиемперемычек.Покрытиесвидетельствуютсколыимелостеклабольшиеввнутренниеместахнапряжения,концентрацииочёмрастягивающихнапряжений (Рис. 3.19).Опыт №18. Нанесли покрытие из Ti.
Маску создавали радиальнымрисунком (Рис. 3.20). После нанесения покрытия оставляли образец в камере на 1сутки.Опыт №19. Нанесли покрытие из Ti на образец из опыта №18 на обратнуюсторону. Маску создавали хордами (Рис. 3.21).Опыт №27. Нанесли покрытие из Ti на образец из стекла КУ-1 из опыта89№23 на обратную сторону, экранируя её в соответствии с Рис. 3.22. Посленанесения образец оставили остывать на 1 сутки в вакуумной камере.3.4.4. Результаты экспериментов с TiAlОпыт №1. Нанесли покрытие TiAl (Рис.
3.23) на подложку из поликора,применяя маску-трафарет, имитирующую отдельные площадки выступовстолбиков для отработки режимов ионно-плазменного травления. В зонах передионным источником (ИИ), а также перед магнетронами НМ1 и НМ2 образецсовершал возвратно-вращательные движения.Опыт №2. Нанесли покрытие TiAl на подложку из сплава АМц по схеме,показанной на Рис. 3.24. На оснастку и магнетроны подавались UОП и UСМ какпеременные с частотой f равной 25 и 35 Гц соответственно. Покрытие началосьотслаиваться и произошло его потемнение во время травления.Опыт №3. Нанесли покрытие TiAl.
Переменное напряжение подавали на ИИс частотой 40 Гц, что способствовало стабилизации плазмы внутри камерыустановки (отсутствие мигания).Опыты №16, 17. Нанесли покрытие TiAl. В данных опытах применилиостывание в камере под вакуумом после напыления в течение 2-х часов, а затемполное остывание в камере (до утра следующего дня).Опыт №21.
Нанесли покрытие из TiAl на образец из стекла КУ-1 размерамиØ30х1 мм. Маску нанесли в виде имитации платиков маятника акселерометра всоответствии с Рис. 3.25.Опыт №23. Нанесли покрытие из TiAl на образец из стекла марки КУ-1размерами Ø30х1 мм через нанесенную маску в половину пластины всоответствии с Рис. 3.26.Опыт №25. Стравливали TiAl со стеклянной пластины из опыта №23.Работал только ионный источник.
Образец дополнительно экранировали всоответствии с Рис. 3.27. По результатам опыта покрытие TiAl не стравилось, акварцевое стекло стравилось на 1 мкм.Опыт №26. Стравливали TiAl со стеклянной пластины из опыта №25.Работал только ИИ. Добавили по контуру фторопластовое кольцо в соответствиис Рис. 3.28. По результатам опыта установили, что покрытие TiAl стравливаетсянезначительно, а ступенька на кварцевом стекле составила 2 мкм.90Рис. 3.18. Установка пластин в оснастке карусели вакуумной камеры1 – пластина, 2 – оснасткаРис. 3.19. Локализация сколов стекла на пластине после напыления1 – пластина, 2 – маска-экран, 3 – зона сколов стекла, 4 – область нанесенияпокрытияРис.
3.20. Радиальный рисунок маски на пластине1 – пластина, 2 – центральное отверстие, 3 – маскирующий слой91Рис. 3.21. Хордовый рисунок маски на пластине1 – пластина, 2 – центральное отверстие, 3 – маскирующий слойРис. 3.22. Нанесение маски на образец1 – контур образца, 2 – зона TiAl нанесения маскиРис. 3.23. Крепление образца в камере1 – оснастка карусели, 2 – алюминиевая фольга, 3 – маска-трафарет, 4 – подложкаиз поликора92Параллельно травлению подвергалась пластина из стекла КУ-1 с покрытиемиз Al.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
