Das Konstruktionsprinzip des Hochvakuum-Wärmeverdampfungs-Kohlenstoffbeschichtungs basiert auf dem physikalischen Verdampfungs-Ablagerungsprozess unter Vakuumumgebung, dessen Kern darin besteht, Kohlenstoffmaterial durch hohe Temperaturen zu verdampfen und es auf der Probenoberfläche abzulegen, um eine gleichmäßige leitfähige Folie zu bilden. Hier ist eine detaillierte Enthüllung der Konstruktionsprinzipien:

1. Die Schaffung einer Vakuumumgebung

1. Ausschluss von Störungsgasen: Vor der Beschichtung muss das Innere des Instruments ein bestimmtes hohes Vakuum erreichen, in der Regel mit Geräten wie mechanischen Pumpen oder Molekularpumpen, um Gasmoleküle in der Kammer zu pumpen. Dieser Schritt ist von entscheidender Bedeutung, da nur unter niedrigem Druck eine Kollision von Gasmolekülen mit verdampfender Substanz effektiv vermieden werden kann und sichergestellt wird, dass sich Kohlenstoffatome oder -moleküle frei ausbreiten und sich genau auf die Oberfläche des Werkstücks absetzen können.

2. Dichtungssicherung: Die Vakuumkammer als Kernbauteil ist aus Materialien mit hoher Festigkeit und geringer Gasdurchlässigkeit hergestellt, um einen stabilen Vakuumzustand aufrechtzuerhalten. Eine gute Dichtung ist der Schlüssel zur Sicherstellung einer Vakuumumgebung, die verhindert, dass Luft und andere Verunreinigungsgase in die Kammer eindringen und die Beschichtungsqualität beeinflussen.

Zweitens, die Verdampfung von Kohlenstoffmaterial der Hochvakuum-Wärmeverdampfung

Auswahl der Verdunstungsquelle: In der Regel werden hochreine Graphitstäbe oder Kohlefasern als Verdunstungsquelle ausgewählt. Diese Materialien besitzen eine feste chemische Zusammensetzung und gute physikalische Eigenschaften, die in der Lage sind, Kohlenstoffatome bei der Erwärmung stabil zu verdampfen.

2. Erwärmungsmethode: Das Instrument wird durch Widerstandsbeheizung oder Elektronenstrahlbeheizung die feste Kohlenstoffquelle auf einen hohen Temperaturzustand (über 3000 ° C) erhitzt, so dass sie in Gas sublimation wird. Während dieses Prozesses erhalten Kohlenstoffatome oder Moleküle ausreichend Energie, um die Oberflächenbindungskraft zu überwinden und in die Vakuumkammer zu gelangen.

3. Ablagerung von Kohlenstoffatomen in Hochvakuum-Wärmeverdampfungsplatten

Freie Diffusion: Gasförmige Kohlenstoffatome oder Moleküle verbreiten sich frei in Vakuumkammern und werden mit einer im Wesentlichen kollisionsfreien geradlinigen Bewegungsgeschwindigkeit auf die Oberfläche des Substrats transportiert.

2. Kondensation zu einer Membran: Wenn gasförmige Kohlenstoffatome oder Moleküle auf eine niedrigere Temperatur auf der Oberfläche des Werkstücks treffen, kondensieren sie wieder in einen festen Zustand und bilden allmählich eine Kohlenstoffschicht auf der Oberfläche des Werkstücks. In diesem Prozess entstehen zweidimensionale Kollisionen zwischen den Ablagerungsatomen, die Cluster bilden, die schließlich durch den Kontakt und die Fusion benachbarter stabiler Kerne zu einer kontinuierlichen Folie führen.

Garantie einer gleichmäßigen Ablagerung

1. Probentesch-Design: Die Probe wird in der Regel auf einem drehbaren Probentesch platziert, um eine gleichmäßige Ablagerung mit mehreren Winkeln sicherzustellen. Die Position der Probe und der Verdampfungsquelle muss richtig gehalten werden. Zu nahe an die Verdampfungsquelle kann zu einer lokalen Überhitzung führen und zu weit entfernt die Ablagerungseffizienz verringern.

2. Verdunstungssteuerungsalgorithmus: GVC-3000T verwendet einen einzigartigen Verdunstungssteuerungsalgorithmus, der die präzise Ablagerung von Kohlenstoffatomen durch die präzise Steuerung der Heizleistung und der Verdunstungszeit erreicht. Dieser Algorithmus gewährleistet, dass die Dicke und Gleichmäßigkeit der Kohlenstofffolie unter unterschiedlichen Prozessbedingungen streng kontrolliert werden können.

V. Hilfsfunktionen und Schutzmaßnahmen von Hochvakuum-Wärmeverdampfungs-Kohlenstoffbeschichtungen

1. Schutzfunktion: Das Instrument ist mit einer Vielzahl von Schutzfunktionen wie Vakuumschutz, Überstromschutz und Überdruckschutz ausgestattet, um die Sicherheit und Stabilität des Geräts während des Betriebs zu gewährleisten.

2. Temperaturüberwachung und -regulierung: Durch einen hochpräzisen Thermoelement-Sensor und ein Infrarot-Thermometer kann das Instrument die Temperatur der Verdampfungsquelle in Echtzeit überwachen und die Heizleistung automatisch entsprechend der Abweichung zwischen dem eingestellten Wert und dem tatsächlichen Wert anpassen, um die Stabilität des Verdampfungsprozesses zu gewährleisten.