Закономірності дифузійного насичення

Механізм дифузії є основою утворення дифузійних покриттів. Виявлення

цього механізму ілюструється прикладом утворення покриттів з парогазової фази

Із загальної кількості частинок N0 речовини А, які досягають поверхні тіла В

за одиницю часу, одна частина Np ревипаровується (відбивається), інша – Nк

конденсується і залишається в чистому вигляді на поверхні, третя – Nд

поглинається тілом В. Поглинання відбувається як за рахунок дифузії А в В, так і в

результаті зустрічної дифузії речовини В у А. Швидкість зустрічного процесу іноді

може на два-три порядки перевищити швидкість прямого процесу.

Таким чином, для отримання дифузійних покриттів необхідно, щоб основа

гарно розчиняла атоми матеріалу покриття, який наноситься, і температура основи

була достатньою для інтенсивного проходження дифузійних процесів.

Основними стадіями формування покриттів є:

1) очищення поверхні від оксидних плівок (їх розчинення, відновлення);

2) отримання елемента покриття в атомарному стані (з пари, з газової,

рідкої та твердої фаз);

3) перенесення елемента покриття у будь-якому транспортному середовищі

(газ, пара, рідкий розчин);

4) адсорбція на поверхню і зародкоутворення кристалічної структури

зовнішнього шару покриття (твердий розчин або сполука);

5) зміна складу і структури в прилеглому об’ємі основного металу, а також

ріст шарів покриття (формування одно- або багатокомпонентних покриттів в

перехідній зоні).

8Іонна імплантація

Отримання і формування пучків іонів здійснюється в спеціальних іонно-

променевих установках. Використовують декілька схем установок

До головних елементів установки іонного легування належать: джерело

іонів, мас-сепаратор, системи прискорення, формування і сканування пучка,

камера обробки, вакуумна система.

Джерела іонів повинні забезпечувати можливість отримання

високоінтенсивних пучків іонів (десятки і сотні міліампер) та необхідний ступінь

іонізації атомів твердих тіл. До головних елементів установки іонного легування належать: джерело

іонів, мас-сепаратор, системи прискорення, формування і сканування пучка,

камера обробки, вакуумна система.

Джерела іонів повинні забезпечувати можливість отримання

високоінтенсивних пучків іонів (десятки і сотні міліампер) та необхідний ступінь

іонізації атомів твердих тіл.