Поперечний перетин зношених катодів з танталу і молібдену представлені на малюнках 1.1 і 1.2.
Малюнок 1.1 - Поперечний перетин зношеного катода з танталу
Процес викиду ймовірно повинен підкорятися законам горіння вибухових речовин (вибуху) з урахуванням збільшення обсягів при зміні агрегатного стану «тверде тіло - газ». Швидкість випаровування катодів можна експериментально визначити по зменшенню ваги катодів і часу їх роботи при дотриманні оптимальних технологічних параметрів (напруга, сила струму, вакуум).
Рисунок 1.2 - Поперечний перетин зношеного катода з молібдену
У наших реальних умовах напруга катод - анод 400В, силі струму 10А, вакуум 0,1-0,5 Па.
Робота катода з ніобію:
Катод у вигляді сегментів виготовляється з листа ніобію вирубкою і механічною обробкою. Суцільний кільцевої катод при роботі деформується і втрачає площинність. Вага катода в зборі 803,805 г, вага відпрацьованого катода в зборі 428,655 р.
Витрата катода за 200 технологічних циклів його роботи: 375,150 р.
Форма перерізу виробки катода - чіткий трикутник кутом вниз, з нижньої вершиною по колу 90 мм і величиною заглиблення у вершині 6,4 мм, при початковій товщині катода 6,9 мм. Поверхня вироблення блискуча, дзеркальна, що свідчить про високу якість вихідного металу вакуумної плавки і атомарному віднесенні самого матеріалу.
Витрата матеріалу за один технологічний цикл: 375,150:200=1,876 г, середня тривалість технологічного циклу 22,5 хв. Середня швидкість випаровування: 1,876:22,5=0,0834 г / хв.
Ефективна поверхня випаровування катода - це плоске кільце з мінімальним діаметром 70 мм і максимальним діаметром 110 мм.
Робота катода з молібдену:
Катод у вигляді сегментів виготовляється пресуванням з порошку молібдену, з наступним спіканням і практично без подальшої механічної обробки. У роботу беруться якісні вироби з щільністю не нижче 9,8 г / см 3. Теоретична щільність молібдену - 10,2 г / см 3. Вага катода в зборі 878,466 г, вага відпрацьованого катода в зборі після 20 циклів його роботи 572,811 р.
Витрата молібденового катода за 20 технологічних циклів його роботи 305,655 р.
Форма перерізу виробки катода - чіткий трикутник кутом вниз, з нижньої вершиною по колу 90 мм і величиною заглиблення у вершині 4,5 мм, при початковій товщині катода 6,3 мм. Цей катод міг би ще працювати. Поверхня вироблення рівна, матова, що свідчить про наявність залишкової мікропористості у пресованого вироби і атомарному віднесенні самого матеріалу.
Витрата матеріалу за один технологічний цикл: 305,655:20=15,283 гр., середня тривалість технологічного циклу 67,5 хв. Середня швидкість випаровування: 15,283:67,5=0,226 г / хв.
Ефективна поверхня випаровування катода - це плоске кільце з мінімальним діаметром 70 мм і максимальним діаметром 110 мм.
Рух газової фази атомів від катода до поверхні осадження
Конструктивне оформлення робочого простору.
Геометричне оформлення робочого простору, рух газового середовища напилюваного металу, положення початкового (катод) і кінцевого...
