Drsnosť povrchu je kľúčovým parametrom pri výrobe a aplikácii zirkónových terčov. Ako spoľahlivý dodávateľ zirkónových terčov chápem význam drsnosti povrchu a jej vplyv na výkonnosť zirkónových terčov. V tomto blogu sa ponorím do toho, aká je drsnosť povrchu zirkónového terča, prečo na tom záleží a ako sa meria a kontroluje.
Čo je drsnosť povrchu?
Drsnosť povrchu sa vzťahuje na nepravidelnosti na povrchu materiálu. Tieto nepravidelnosti môžu byť mikroskopické vrcholy a údolia, ktoré sa odchyľujú od ideálneho hladkého povrchu. V súvislosti so zirkónovými terčíkmi je drsnosť povrchu charakterizovaná výškou, vzdialenosťou a tvarom týchto povrchových nepravidelností. Typicky sa kvantifikuje pomocou parametrov ako Ra (aritmetická stredná odchýlka profilu drsnosti), Rz (priemerná maximálna výška profilu drsnosti) a Rq (odmocnina - stredná - kvadratická odchýlka profilu drsnosti).
Drsnosť povrchu zirkónového terča je ovplyvnená niekoľkými faktormi počas výrobného procesu. Počiatočná kvalita materiálu, použité metódy obrábania a následné dokončovacie operácie, to všetko hrá úlohu pri určovaní konečnej drsnosti povrchu. Napríklad procesy ako brúsenie, leštenie a lapovanie možno použiť na zníženie drsnosti povrchu a dosiahnutie jednotnejšej povrchovej úpravy.
Prečo je pri zirkónových terčoch dôležitá drsnosť povrchu?
1. Výkon rozprašovania
Zirkónové terče sa široko používajú pri fyzikálnych procesoch nanášania pár (PVD), ako je napríklad naprašovanie. Pri naprašovaní sú ióny urýchľované smerom k povrchu terča, čo spôsobuje, že atómy sú vyhodené z terča a ukladajú sa na substrát. Hladký povrch s nízkou drsnosťou môže viesť k rovnomernejšiemu rozprašovaniu. Keď je povrch drsný, rýchlosť naprašovania sa môže na cieľovom povrchu meniť. Vrcholy na drsnom povrchu môžu byť prednostne rozprášené, čo vedie k nerovnomernej erózii terča a nekonzistentnému usadzovaniu na substráte. To môže mať za následok zlú kvalitu filmu, vrátane zmien hrúbky, zloženia a morfológie naneseného filmu.
2. Priľnavosť a kontaminácia
Drsnosť povrchu zirkónového terča môže tiež ovplyvniť priľnavosť terča k nosnej doske. Drsný povrch môže mať vzduchové vrecká alebo nerovnomerné kontaktné plochy, ktoré môžu znížiť tepelnú a elektrickú vodivosť medzi terčom a opornou doskou. To môže viesť k prehriatiu počas procesu naprašovania a potenciálne spôsobiť delamináciu terča. Navyše drsný povrch s väčšou pravdepodobnosťou zachytáva nečistoty. Tieto kontaminanty sa môžu uvoľniť počas naprašovania a začleniť sa do naneseného filmu, čo vedie k nečistotám v konečnom produkte.
3. Cieľová životnosť
Zirkónový terčík s vhodnou drsnosťou povrchu môže mať dlhšiu životnosť. Hladký povrch je menej náchylný na praskanie a odlupovanie počas procesu naprašovania. Drsné povrchy môžu mať koncentrácie napätia na vrcholoch a údoliach, čo môže viesť k iniciácii a šíreniu trhlín pod vysoko energetickým dopadom rozprašovacích iónov. To môže spôsobiť predčasné zlyhanie terča a zvýšiť náklady na výrobu v dôsledku častej výmeny terča.
Meranie drsnosti povrchu zirkónových terčov
Na meranie drsnosti povrchu zirkónových terčov je k dispozícii niekoľko metód.
1. Profilometria
Profilometria je bežne používaná technika na meranie drsnosti povrchu. Zahŕňa použitie stylusu, ktorý skenuje povrch cieľa. Keď sa stylus pohybuje po povrchu, zaznamenáva vertikálny posun vrcholov a údolí. Zozbierané údaje sa potom použijú na výpočet parametrov drsnosti, ako sú Ra, Rz a Rq. Kontaktné profilometre poskytujú vysoko presné merania, ale môžu spôsobiť poškodenie cieľového povrchu, najmä ak je povrch mäkký alebo jemný.
2. Optická profilometria
Optická profilometria je bezkontaktná metóda na meranie drsnosti povrchu. Používa svetlo na vytvorenie trojrozmerného obrazu povrchu. Na presné meranie nerovností povrchu možno použiť techniky ako interferometria bieleho svetla a konfokálna mikroskopia. Optická profilometria je rýchla, nedeštruktívna a dokáže merať veľké plochy cieľového povrchu. V porovnaní s kontaktnou profilometriou však môže byť menej presné na meranie veľmi malých povrchových prvkov.
Kontrola drsnosti povrchu pri výrobe terčov zirkónu
Ako dodávateľ terčov zirkónia sme vyvinuli sériu výrobných procesov na kontrolu drsnosti povrchu našich produktov.
1. Výber materiálu
Kvalita surového zirkónového materiálu je prvým krokom pri kontrole drsnosti povrchu. Starostlivo vyberáme materiály zirkónu vysokej čistoty s jednotnou štruktúrou zŕn. Materiály s veľkou zrnitosťou alebo nehomogénnou štruktúrou môžu mať po opracovaní za následok nerovnomernú drsnosť povrchu.
2. Procesy obrábania
Na dosiahnutie požadovanej povrchovej úpravy používame pokročilé techniky obrábania. Na odstránenie veľkého množstva materiálu a vytvorenie rovnomernejšieho povrchu je možné použiť presné brúsenie. Parametre brúsenia, ako je veľkosť zrna brúsneho kotúča, rýchlosť posuvu a rýchlosť rezania, sú starostlivo kontrolované, aby sa minimalizovalo poškodenie povrchu a dosiahla sa požadovaná drsnosť.
3. Dokončovacie operácie
Po opracovaní sa vykonávajú dokončovacie operácie, ako je leštenie a lapovanie, aby sa ďalej znížila drsnosť povrchu. Leštenie využíva abrazívne častice na odstránenie mikroskopického materiálu z povrchu, výsledkom čoho je hladší povrch. Lapovanie zahŕňa trenie cieľového povrchu o rovnú dosku brúsnou kašou, aby sa dosiahla vysoko presná povrchová úprava.
Náš sortiment a zabezpečenie kvality
Ako popredný dodávateľ zirkónových terčov ponúkame široký sortiment zirkónových terčov s rôznymi špecifikáciami a povrchovými úpravami. Naše produkty zahŕňajúZirkónový terč, ktoré sú starostlivo vyrábané tak, aby spĺňali vysoké kvalitatívne požiadavky rôznych priemyselných odvetví. Okrem zirkónových terčov poskytujeme aj iné zirkónové produkty, ako naprBezšvíkové rúrkové zvárané potrubie zirkónu a zirkónovej zliatinyaZirkónové tyče a tyče zo zliatiny zirkónu.
Máme zavedený prísny systém kontroly kvality, aby sme zaistili, že naše produkty spĺňajú najvyššie štandardy. Každý zirkónový terč prechádza dôkladným meraním drsnosti povrchu a kontrolou pred opustením továrne. Naši skúsení technici používajú najmodernejšie vybavenie na zabezpečenie presných a spoľahlivých meraní.
Záver
Drsnosť povrchu je kritickým faktorom výkonu a kvality zirkónových terčov. Pochopenie pojmu drsnosť povrchu, jej vplyv na výkon naprašovania a metódy jej merania a kontroly je nevyhnutné pre výrobcov aj používateľov zirkónových terčov. Ako dodávateľ terčov zirkónia sme odhodlaní poskytovať vysokokvalitné produkty s presnou kontrolou drsnosti povrchu. Ak máte záujem o naše zirkónové terče alebo iné zirkónové produkty, neváhajte nás kontaktovať pre ďalšie informácie a prediskutovanie vašich špecifických požiadaviek. Tešíme sa na nadviazanie dlhodobých partnerstiev s vami.
Referencie
- „Príručka spracovania fyzikálnej depozície z pár (PVD)“ od DM Mattox
- "Povrchové inžinierstvo pre odolnosť proti korózii a opotrebovaniu" od WG Sloof a MAJ Somers
- "Materiálová veda a inžinierstvo: Úvod" od Williama D. Callistera, Jr. a Davida G. Rethwischa