Základné informácie o cieli Chromium

I. Vlastnosti materiálu jadra (vlastnosti jadra materiálu)

1. Čistota a kontrola nečistôt

    Vysoký štandard čistoty:Čistota priemyselnej{0}}triedychrómové trubicové terčeje zvyčajne 99,5 % (Cr99,5) až 99,995 % (Cr99,995), zatiaľ čo v prípade špičkových- elektronických polí (ako je povlak polovodičov) musí dosiahnuť 99,999 % (5N) alebo viac. Obsah nečistôt (železo, kremík, hliník, kyslík, uhlík) je prísne kontrolovaný v rozmedzí 10-100 ppm (pozri normy ASTM F1367, YS/T 1220).

Impurity influence: Low purity (such as Cr99.0 or below) chromium tube targets are prone to pinholes and defects in the coating layer due to impurity precipitation; excessive oxygen content (>500 ppm) zvýši krehkosť materiálu terča a počas naprašovania je náchylný na „otravu terča“, čo ovplyvňuje rovnomernosť povlaku.

2. Kryštalická štruktúra a hustota

    Kryštalická forma:Čistý chróm má kubickú kryštálovú štruktúru so stredom -body (BCC), ktorá je stabilná pri izbovej teplote a nemá žiadnu izomorfnú transformáciu. Preto chrómové trubicové terče nie sú náchylné na vnútorné napätie v dôsledku zmeny fázy počas spracovania a naprašovania.

    Požiadavka na hustotu:Teoretická hustota je 7,19 g/cm³ a ​​relatívna hustota terča z chrómovej trubice po spekaní a tvarovaní by mala byť väčšia alebo rovná 98 % (pre špičkové aplikácie väčšia alebo rovná 99 %), s odchýlkou ​​rovnomernosti hustoty menšou alebo rovnou ±0,5 %. Materiály s nízkou hustotou terča majú póry a počas naprašovania sú náchylné na „striekanie častíc“, čo vedie ku kontaminácii časticami na povrchu povlaku.

II. Fyzikálne a mechanické vlastnosti (Fyzikálne a mechanické vlastnosti)

1. Mechanické vlastnosti

      Tvrdosť:Tvrdosť podľa Vickersa (HV) žíhaných chrómových trubicových terčov je približne 160-200 a po spracovaní za studena je možné tvrdosť zvýšiť na HV 250-300. Vyššia tvrdosť spôsobuje, že je menej náchylný na deformáciu počas inštalácie a naprašovania, ale tiež zvyšuje náročnosť spracovania (vyžadujú sa špeciálne rezné nástroje).

      Krehkosť a húževnatosť:Chróm je typický krehký kov s nízkou rázovou húževnatosťou pri izbovej teplote ( menej ako alebo rovný 10 J/cm²) a zreteľnejšou krehkosťou pri nízkych teplotách (<-50℃). Therefore, chromium tube targets need to avoid severe collisions during transportation and installation to prevent cracking; adding a small amount of titanium or zirconium (0.1%-0.3%) can improve toughness, but it requires balancing purity and mechanical properties.

2. Tepelné a elektrické vlastnosti

    Tepelná vodivosť:Pri izbovej teplote je tepelná vodivosť približne 93,7 W/(m・K), nižšia ako meď (401W/(m・K)) a hliník (237W/(m・K)). Počas naprašovania by sa mala regulovať hustota výkonu (zvyčajne menšia alebo rovná 5 W/cm²), aby sa zabránilo lokálnemu prehriatiu, ktoré spôsobí deformáciu alebo prasknutie terča.

    Odpor:Pri izbovej teplote je merný odpor približne 12,9 μΩ・cm, ktorý patrí medzi stredne odolný kov. Počas naprašovania by mal byť prispôsobený vhodný zdroj napájania (hlavne DC Magnetron Sputtering pre priame naprašovanie, RF pre vysokofrekvenčné naprašovanie vhodné na izolačné povlakové kompozitné terče).

III. Charakteristiky výkonu pri naprašovaní (výkon pri naprašovaní)

1. Účinnosť naprašovania a rýchlosť nanášania

    Výťažok naprašovania:V argónovej (Ar) atmosfére, rozprašovacom napätí 500-800V a tlaku 0,5-2Pa je výťažok rozprašovania chrómu približne 0,6-0,8 atómov/ión (nižší ako u hliníka 1,2 atómov/ión) a rýchlosť nanášania je zvyčajne vhodná na prípravu 50-150 mm/min (v závislosti od hustoty stredne hrubé fólie (ako 100-500nm dekoratívne fólie, funkčné fólie). Smerovosť: Po rozprašovaní atómov chrómu je smerovosť relatívne silná. Je potrebné optimalizovať vzdialenosť medzi terčom a substrátom (zvyčajne 8-15 cm) a upraviť rozloženie magnetického poľa (pomocou nerovnovážneho magnetrónového naprašovania), aby sa zabezpečila rovnomernosť povlaku (odchýlka hrúbky menšia alebo rovná ±5 %).

2. Charakteristika poťahovej vrstvy

    Priľnavosť:Priľnavosť chrómového filmu k podkladu (sklo, kov, plast) je výborná. Môže dosiahnuť adhéznu silu 50 N alebo viac (použitím metódy testu poškriabaním) bez potreby prechodovej vrstvy, a preto sa často používa ako „podkladová vrstva“ na zvýšenie priľnavosti následných kovov (ako je nikel, meď) alebo keramických povlakov.

    Optická a korózna odolnosť:Chrómový film vyzerá strieborne-sivý s odrazivosťou približne 70 %-80 % (v pásme viditeľného svetla). Môže sa použiť na dekoratívne nátery; súčasne môže povrch chrómového filmu ľahko vytvoriť hustý oxidový film (Cr₂O₃) s dobou odolnosti proti korózii v neutrálnom soľnom spreji 200 hodín alebo viac (5% roztok NaCl, 35 stupňov), vhodný pre scenáre s nátermi odolnými voči korózii.

IV. Adaptabilita štruktúry a aplikácie (Adaptabilita štruktúry a aplikácie)

1. Typické štrukturálne parametre

Tvar a špecifikácia:Bežné vonkajšie priemery sa pohybujú od 100 do 300 mm, dĺžky od 300 do 1500 mm a hrúbky steny od 5 do 20 mm. Vnútorné steny sú zvyčajne konštruované ako hladké alebo s polohovacími drážkami, vhodné pre otočný držiak terča magnetrónového naprašovacieho zariadenia; oba konce musia byť opracované závitmi alebo prírubami, aby sa uľahčilo utesnenie a spojenie s kanálmi chladiacej vody.

Povrchová úprava: Povrch materiálu terča naprašovaním musí prejsť presným leštením (drsnosť povrchu Ra menšia alebo rovná 0,8 μm), aby sa znížilo vytváranie častíc počas naprašovania; neoprášený -povrch (vnútorné steny, čelné plochy) je potrebné ošetriť na ochranu pred koróziou (ako je pasivácia, potiahnutie nátermi odolnými proti vysokým -teplotám-), aby sa zabránilo kontaminácii chladiacej vody.

2. Adaptabilita aplikačného scenára

Dekorácia a funkčný náter:Chrómové terčíky s nízkou čistotou (Cr99,5) sa používajú na dekoratívny chrómový náter na hardvér a kúpeľňové výrobky; vysoká čistota (Cr99,995) sa používa na PVD povlakovanie krytov mobilných telefónov a automobilových interiérov, čo si vyžaduje estetický vzhľad aj odolnosť proti opotrebovaniu.

    Elektronické a optické polia:Vysoko čisté chrómové trubicové terčíky 5N triedy{1}} sa používajú na vodivú prepojovaciu vrstvu polovodičových čipov (Cr ako bariérová vrstva na zamedzenie difúzie medi) a na anti{2}}reflexné/reflexné fólie na optických šošovkách, ktoré si vyžadujú prísnu kontrolu obsahu nečistôt (najmä alkalických kovov a ťažkých kovov), aby sa predišlo ovplyvneniu výkonu zariadenia.

Špeciálne oblasti: Dopovaním kremíka (Si) a uhlíka (C) do trubicových terčov z chrómovej zliatiny je možné pripraviť kompozitný film CrSiC, ktorý sa používa na nátery odolné proti opotrebeniu pri vysokých{0}}teplotách- (ako sú formy, súčasti motora), čím sa rozširuje rozsah použitia materiálov chrómových terčov.