等離子體表面處理ppt課件-文庫吧資料
2025-01-21 07:03本頁面
【正文】 結(jié)合 ， 形成 FeN， 被工件吸收 。 在輝光放電中 ， 具有高能量的氮 、 氫離子轟擊作為陰極的工件 ， 一部分離子直接為表面所吸附 ， 滲入工件 。氫離子在工件表面可以起清除氧化膜的作用。離子滲氮已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的氣體氮化工藝 。 2022/2/12 31 離子滲氮 輝光離子滲氮簡(jiǎn)稱離子氮化 是一項(xiàng)可以顯著提高鋼鐵零件表面抗磨 、 耐疲勞和耐腐蝕性的表面處理工藝 。 2022/2/12 30 （ 5） 用濺射效應(yīng)可除去陰極金屬的污物 、氧化物或鈍化膜 ， 使表面凈化和活化 ，因而有利于粒子的吸附和滲入 。 2022/2/12 29 （ 3） 在其它條件一定時(shí) ， 氣壓越小濺射越嚴(yán)重 ， 當(dāng)氣壓大時(shí) ， 由于濺出的粒子易與周圍高密度的氣體碰撞而返回表面 ，因而濺出量減少 。 2022/2/12 28 （ 2）陰極電位降和轟擊粒子的質(zhì)量越大，陰極濺射越激烈。 2022/2/12 27 陰極濺射的主要特點(diǎn) （ 1） 一個(gè)粒子轟擊陰極表面可濺射出的原子數(shù) ， 稱為濺射系數(shù) 。 兩種高能粒子對(duì)陰極表面進(jìn)行轟擊的結(jié)果 ， 使得陰極表面的某些局部被劇烈地加熱 ， 同時(shí)高能粒子的部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)槟承┰拥囊莩龉鸵莩龊蟮膭?dòng)能 ， 引起陰極材料的微粒向外飛散的現(xiàn)象 ， 稱為陰極濺射 。 弧光放電會(huì)將工件局部熔化 ， 對(duì)離子轟擊滲擴(kuò)不利 ， 必須注意避免 ， 一旦出現(xiàn)要盡快滅弧 。 此時(shí)輝光熄滅 ， 而在陰極很小的面積上產(chǎn)生了強(qiáng)烈的弧光 ， 稱為弧光放電 。 異常輝光放電區(qū) ， 具有比較高的電流強(qiáng)度 ， 是離子轟擊滲擴(kuò)的實(shí)際采用區(qū) 。因?yàn)樵跉鈮汉蜏囟纫欢ǖ臈l件下 ， 陰極單位面積上發(fā)射的二次電子數(shù)目是一定的 ， 即電流密度不變 。 崩潰的原因是由于二次電子的大量發(fā)射 ， 引起氣體的大量電離 ， 產(chǎn)生大量的電子和正離子 ， 導(dǎo)致空間電荷重新分布的結(jié)果 。 2022/2/12 22 3）正常輝光放電 氣體放電在起輝之后 ， 電流會(huì)突然上升 、 電壓也會(huì)迅速降低 ， 此過程稱之為崩潰 ， 相當(dāng)曲線 CD段 。 d） 如果兩平行極間的距離 d和氣體壓力 p變化，但其積 p當(dāng)電壓達(dá)到 C點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生的二次電子足以代替進(jìn)入陽極的電子，于是放電完全可以依靠本身的基本過程充分地繼續(xù)下去，成為自激放電（不再依靠自然電離即被激放電），在陰極上產(chǎn)生悅目的輝光，C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓 Vs且即為起輝電壓，或點(diǎn)燃電壓。 正離子受陰極的吸引 ， 進(jìn)入陰極 ， 除產(chǎn)生二次電子發(fā)射外 ， 還可使陰極的金屬原子發(fā)生濺射 ，相當(dāng)一部分能量被轉(zhuǎn)變成熱能 ， 用于陰極的加熱 。 消電離的基本方式是復(fù)合和中和 。二次電子發(fā)射對(duì)離子轟擊滲鍍是一個(gè)重要過程。 2022/2/12 17 (3) 正離子轟擊陰極時(shí)的二次電子發(fā)射 當(dāng)正離子以一定的速度到達(dá)陰極時(shí)，首先要捕獲陰極表面上的電子而成為中性粒子，進(jìn)而通過轟擊作用，把多余的動(dòng)能傳遞給金屬的自由電子，使其從表面逸出，稱為陰極二次電子發(fā)射。 2022/2/12 16 (2) 離子引起的激發(fā)與電離 在電場(chǎng)力的作用下 ， 離子也會(huì)發(fā)生定向運(yùn)動(dòng) ， 在運(yùn)動(dòng)過程中也會(huì)與中性原子或分子發(fā)生碰撞 ， 但是計(jì)算表明：由于其質(zhì)量大 ， 加速慢 ， 碰撞時(shí)最多只有 1/2的能量傳遞給被撞氣體 ， 不能激發(fā)電子脫離原子 。 所以在實(shí)際應(yīng)用中，適當(dāng)?shù)卣{(diào)控場(chǎng)強(qiáng) E和氣體壓力 P兩個(gè)參數(shù)對(duì)于本工藝是至關(guān)重要的。這就是說，如果氣壓 P太小， 電子在單位距離內(nèi)與氣體碰撞的幾率太小，或者說電子所獲得的動(dòng)能太大，高速飛離氣體分子，因此電離不能充分進(jìn)行。 設(shè) 為電子連續(xù)兩次碰撞的平均距離，稱平均自由程，顯然碰撞幾率與 成反比。 2022/2/12 12 ① 當(dāng)電子的速度過大時(shí)，使氣體的激發(fā)或電離的能力不僅不會(huì)增大，反會(huì)變小，這種情況下電子的能量未能充分傳遞就飛離了原子。 2022/2/12 11 隨電場(chǎng)強(qiáng)度的增加，電子的運(yùn)動(dòng)速度增大，當(dāng)大到一定程度時(shí)，會(huì)使所撞的原子中的某個(gè)電子飛離原子，或者說把基態(tài)電子激發(fā) n=∞ 能級(jí)上，這種現(xiàn)象稱為電離。 按碰撞能量的不同，可升高到的能級(jí)也不同，稱為一次、二次、三次激發(fā)
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