анесення покриття або до і після напилення. Метод реалізується за допомогою різних пристроїв, серед яких мікроваги, реєструючі подовження кварцовою нитки, закручування нитки або відхилення важеля від рівноваги. Метод використовується для визначення товщини досить товстих покриттів.
3. Метод вимірювання електрофізичних властивостей покриттів. В якості характерних електрофізичних параметрів покриттів використовують їх електричний опір, ємність. Якщо покриття діспергіроване, то оцінка його товщини може бути проведена на підставі встановленої попередньо розмірної залежності електронної емісії.
У ряді випадків товщина покриття і швидкість його нанесення визначається розрахунковими методами. При цьому враховується, що товщина покриття, осаждаемого на підкладці, залежить від геометричної форми поверхонь випаровування і підкладки, їх взаємного розташування.
Розрахунок товщини покриття виробляють за умови виконання законів Кнудсена (див. п. 7.1.1), які є аналогами законів розсіювання світла (законів Ламберта). Ці закони справедливі, якщо вакуум досить високий і довжина вільного пробігу (d - характерний розмір вакуумної камери), при цьому інтенсивність атомного пучка відносно низька (Взаємним розсіюванням атомів в потоці можна знехтувати). p> Розрахунки товщини осаждаемого покриття проводять, як правило, при допущенні, що коефіцієнт конденсації постійний і приблизно дорівнює одиниці.
Залежно від форми робочої поверхні все випарники можна умовно розділити на точкові, плоскі, циліндричні. Будь-яку поверхню випарника можна розглядати як сукупність точкових і плоских елементарних джерел випаровування.
Характерна особливість точкових випарників полягає в тому, що вони випускають атоми однаково по усіх напрямках.
Нехай ми маємо майданчик dS, розташовану під кутом О? до напрямку поширення випаруваних атомів (малюнок 11) і знаходиться від точкового випарника на відстані r. <В
Малюнок 11 - Нанесення покриття з точкового випарника: 1 - точковий випарник; 2 - елемент поверхні підкладки
Масову швидкість випаровування з точкового випарника v, кг/с будемо вважати постійною протягом всього процесу осадження покриття. На поверхню dS будуть осідати всі атоми, випаровування в тілесному куті dП‰. Випаровується в одиницю часу в цьому тілесному куті кількість речовини
.
Врахуємо, що
і.
Отже, кількість речовини dm, кг/с, осаждаемого на майданчику dS в одиницю часу,
.
Тоді швидкість росту покриття на вибраному елементі поверхні підкладки vp, м/с,
(м/с),,
де ПЃ - щільність матеріалу покриття.
Зробимо розрахунок товщини покриття, осаждаемого з плоского випарника. Нехай з майданчика О”S1, розміри якої значно менше відстані r, відбувається випаровування зі швидкістю v, кг/с (рисунок 12).
В
Рисунок 12 - Нанесення покриття з плоского випарника
Тоді на майданчик dS з урахуванням другого закону Кнудсена в одиницю часу осідає покриття масою dm
.
З урахуванням того, що
,
отримаємо лінійну швидкість зростання покриття при випаровуванні атомів металу з елемента поверхні О”S1
.
Для отримання інтегрального значення швидкості осадження при випаровуванні з плоского випарника необхідно провести обчислення
v = ∫ ∫ vуdS,
S1
де S1-поверхня випаровування; Vу = vp/О”S1.
У ряді випадків при нанесенні вакуумних покриттів важливим є осадження равнотолщінних шарів. Ця вимога досягається шляхом використання таких основних технологічних прийомів:
1.Визначення розрахунковим методом або ж експериментально оптимальної кількості і геометричних параметрів розміщення випарників у вакуумній камері. Даний метод є основним, наприклад, при нанесенні покриттів на рулонні матеріали (полімерні плівки, фольгу, стрічку і т.д.).
2.Перемещеніе деталей у потоці випаровуваних частинок. Цей прийом використовується при металізації великого числа деталей, розміри яких достатньо малі.
3.Перемещеніе випарників у вакуумній камері.
4.Прімененіе нагріваються екранів, рухомих заслінок, за допомогою яких створюється рівномірно розподілений в камері потік атомів металу. p> У ряді пристроїв для нанесення вакуумних покриттів одночасно використовуються кілька наведених вище технологічних прийомів.
1.7 Вакуумна металізація полімерних матеріалів
В даний час металізовані полімерні матеріали використовують не тільки в декоративних цілях. Їх починають застосовувати також і в якості функціональних елементів при виробництві різної електронної апаратури, авіаційних двигунів і багатьох інших виробів. Розвиток технології металізації дозволило ефективно вирішувати такі донедавна важко розв'язні технічні завдання, як виготовлення пристроїв частотної модуляції телевізійних...
