주석 필름의 마찰 계수에 대한 아크 소스 전류의 영향

필름의 마찰 계수를 줄이면 내마모성이 높아져 작업 물의 수명을 연장 할 수 있습니다. 위의 결과로부터 알 수 있듯이 아크 소스 전류는 필름의 표면 품질에 큰 영향을 미치므로 마찰 계수에 중요한 영향을 미친다.

그림 1은 필름의 마찰 특성 곡선과 아크 소스 전류와 마찰 계수 사이의 관계를 보여준다. 그림에서 알 수 있듯이, 아크 소스 전류가 증가할수록 필름의 마찰 계수는 점차 증가합니다. 높은 전류에서, 아크 소스 타겟은 더 높은 온도를 가지므로 거시적 인 파티클 및 클러스터를 발생 시키며, 이러한 파티클 또는 클러스터는 높은 에너지를 전달하며 아크 소스 타겟에서 기판으로 이동하는 동안 다른 파티클에 의해 쉽게 차단되지 않습니다 견본). 기판 (시료)의 표면에 도달하면 온도가 높아지기 때문에 표면의 확산이 빠르고 필름의 증착 속도도 빠릅니다. 이러한 큰 입자의 존재는 입자가 크기 및 양이 크기 때문에 최종 코팅 된 필름 표면의 거친 표면을 초래합니다. 따라서, 동일한 조건 하에서, 고전류 도금 TiN 막의 마찰 계수는 소 전류 도금 막의 마찰 계수보다 크다.

a) I = 40A; b) I = 70A; c) I = 80A; d) I = 90A; e) 폴리싱 된 스테인레스 스틸 기판; f) 아크 소스 전류와 필름 마찰 계수 사이의 관계

그림 1 서로 다른 아크 소스 전류와 연마 된 고속 강으로 코팅 된 필름의 마찰 특성 곡선

막의 마찰 특성 곡선으로부터, 아크 소스 전류가 40A 일 때, TiN 막의 마찰력은 낮지 만, 아크 소스 전류가 증가하면, 막의 표면 품질은 물방울의 증가 및 마찰력이 증가했다. 처음에는 진동으로 인해 일부 곡선이 변동하지만 시간이 지남에 따라 점차적으로 안정화됩니다.

40A의 아크 소스 전류로 코팅 된 필름의 마찰 곡선과 연마 된 고속 강철의 마찰 곡선을 비교해 보면, 필름의 마찰력은 광택이있는 고속 강철의 마찰력보다 작고, 저 전류 하에서 증착 된 TiN 박막의 표면은 크기 및 양이 작고 거칠기가 낮다. 전류가 증가함에 따라, 코팅 된 TiN 막의 마찰은 그에 따라 증가하고, 이는 큰 전류로 코팅 된 박막의 표면 품질이 떨어짐을 의미한다. 또한 이러한 곡선은 초기 불안정 영역에서 안정 영역으로의 곡선 전환의 차이를 반영 할 수도 있습니다. I = 40 A 일 때 전환 영역이 매우 짧습니다. 연마 된 고속 강철의 전이 곡선은 평평하고 매끄 럽습니다. 전류가 증가함에 따라, 천이 영역에서의 곡선 또한 점차적으로 날카 로워지며, 이미 전술 한 바와 같이, 막의 표면 상에 액적 입자의 영향이있다.

마찰 특성 곡선의 변화에 대한 규칙이 있습니다. 처음에는 필름 표면에 갑작스런 힘이 가해지며 물방울 입자가 충격의 영향을받습니다. 이 액적 입자는 막의 표면에만 부착하기 때문에 쉽게 녹슬고 마찰은 비교적 적다. 그 후, 마찰력은 필름 안쪽 깊숙히 묻혀있는 큰 방울 입자와 상호 작용합니다.이 방울 입자는 쉽게 녹아웃되지 않으므로 마찰이 갑자기 상승하고 안정화됩니다. 필름 깊숙히 묻힌 물방울은 아크 소스 전류와 관련이 있습니다. 아크 소스 전류가 작 으면, 액 적이 크기와 양이 작기 때문에 막에 묻힌 액 적이 너무 작고 막의 마찰력은 작습니다. 아크 소스 전류가 증가함에 따라, 액 적이 또한 증가하고 커져서 마찰력이 증가한다.