Способ получения покрытия из поли -ксилилена

Включение тлеющего разряда до начала распыления обеспечивает условия активации конденсируемой фракции продуктов лазерного распыления ППК на всех стадиях процесса, поэтому в покрытии отсутствует "слабый слой". Указанные границы давления вспомогательного газа и эмпирического параметра обеспечивают оптимальную сте пень активации и скорость нанесения покрытия, что в совокупности позволяет получать покрытия с наибольшей скоростью при требуемой прочности. Использование описанных операций в заданной последовательности при поддержании технологических параметров в укаэанных режимах ранее известно не было. Нижний предел давления газа выбран иэ условия надежного зажигания и у,".тойчивого (равномерного, беэ искрения) горения разряда в среде газа с минимальным потенциалом зажигания. Верхний предел давления в камере выбран исходя иэ обеспечения требуемого каЧества покрытия (при превышении его покрытие становится матовым из-за осаждения сконденсированных в обьеме крупных пылевидных частиц), Диапазон изменения эмпирического параметра 1 У 5/Рср опРеделен по полУчению тРебУ- емой прочности покрытия.8 качестве вспомогательного плззмообразующего газа может использоватьсяинертный газ, например аргон, который не включается в состав покрытия, или химически активный газ, молекула которего (иви часть ее, или отдельный атом) после активации в плазме включается в химическую структуру покрытия. При этом могут изменяться самые различные свойства покрыДля дополнительного снижения тангенса угла диэлектрических потерь в качестве вспомогательного плазмообрззующего газа используют тетрафторэтилен, Одновременно оказалось, что введение тетрафторзтилена существенно понижает потенциал зажигания тлеющего разряда по сравнению с аргоном и другими газами и стабилизирует сам электрический разряд по сравнению с разрядом в аргоне (стабилизируется ток, исчезает "искрение" на электродах, вызывающее броски тока).Изобретение иллюстрируется следующими примерами,Пр и м е р 1. Формировали вторичные покрытия на металлических подложках путем воздействия на свободные пленки полип-ксилилена излучением лазера на углекислом газе типа ЛГв вакуумной камере. Для возбуждения тлеющего разрядамежду мишенью и покрываемым образцомустанавливали два кольцевых электрода диаметром 40 мм на расстоянии 50 мм, на5 которые подавали постоянное или переменное(частотой 35 кГц) напряжение 24 кВ(нахолостом ходу). Откачивали камеру до давления 3 мПа, после чего клапан откачки перекрывали и напускали вспомогательный10 газ до давления 1,4,20 Па. После зажигачияразряда устанавливали силу тока в соответствии с параметромЧЗ/Рср= 0,6.4,5.мкА м/Вт и подавали распыляющий лазерный луч на мишень, В процессе распыле 15 ния давление поддерживали в указанныхпределах путем изменения проходного сечения откачки с помощью клапана при Фиксированном расходе вспомогательного ллазмообразующего газа, При формировании покры 20 тий без использования вспомогательного газа(по способу-прототипу) распыление лазерным лучом начинали сразу после перекрывания клапана и вели до достижениядавления, при котором загорался тлеющийразряд (420 Па). После этого сохранялиустановившийся режим распыления, а давление поддерживали в указанных пределахпутем изменения проходного сечения откачки клапаном.30 Параметр3/Рср изменяли путемизменения тока разряда и мощности лазерадля двух значений площади кратера распыления (сечение луча изменяли путем введения диафрагмы),В сформированных покрытиях определяли тангенс угла диэлектрических потерь,краевой угол смачивания поверхности дистиллированной водой и прочность покрытий, которую характеризовали показателем,равным отношению минимальной нормальной нагрузки на индентор, при которой происходит сдвиг покрытия с подложки, кширине рабочей части индентора.Режимы нанесения покрытий и результаты испытаний приведены в табл, 1 и 2.Результаты испытаний показывают, чтопредлагаемый способ обеспечивает существенно более высокую прочность покрытий(опыты 2-6 в табл. 1 и 2). При этом введениевспомогательного газа перед началом распыления весьма существенно, Введение егопосле начала распыления и зажигания разряда приводит к формированию покрытий с показателем прочности значительно меньшим,чем по пред 1 агаемому способу, Границы диапазона оптимальных значений давления газаопределяются с одной стороны воэможностьюзажигания разряда (нижняя граница) - 1,4Па для тетрафторэтилена, а с другой - дав) При давлении ниже) Соответствием криттали повышение ее ения лазера,ения покрытия е газа в камере - в момент включом установившемся. режиме нанес 4 Па разряд не. зажигается. ерию "улучшение механической пр в 2,5 раза по сравнению с прототи и меч а н и нос лением, при котором снижается качество покрытий (верхняя граница) - 20 Па, Превышение этого значения приводит к формированию матовых покрытий, имеющих видимую при 25-кратном увеличении зернистую структуру и пониженную механическую прочность. Диапазон оптимальных значений эмпирического параметра ) /Рр определен по критерию снижения механической прочности при выходе этого параметра за указанные пределы.Применение в качестве вспомогательного газа тетрафторэтилена приводит к снижению тангенса угла диэлектрических потерь покрытий в сравнении как со способом-прототипом,так и по сравнению с использованием в качестве вспомогательного плазмообразующего газа аргона, Кроме того, применение тетрафторэтилена расширяет диапазон рабочих давлений (снижает нижний предел с 4 до 1,4 Па) и обеспечивает стабильное горение разряда (без колебаний и бросков тока),Формула изобретения Способ получения покрытия из поли-иксилилена, включающий воздействие на поли-и-ксилилен в вакууме излучением .5 СО-лазера, возбуждение тлеющего разрядав среде продуктов распыления и осаждение их на твердых поверхностях, о т л и ч э ю щ ий с я тем, что, с целью стабилизации зажигания и горения разряда, повышения меха нической прочности и снижения тэнгенсэугла диэлектрических потерь покрытия, перед началом рэспыленйя в камеру вводят вспомогательный плэзмообразующий газ - тетрафторэтилен или аргон до достижения 1 Ь давления 1,4-20 Пэ, после чего зажигаюттлеющий разряд в пространстве между мишенью и покрываемой поверхностью и распыляют полимер, поддерживая давление в указанных пределах и силу тока в преде лах, связанных со средней мощностью лазерного излучения Рср и площадью кратера распыления 8 эмпирическим соотношением У 5/Р -0,6-4,5 мкД М)Вт." считали понижение и е. 1) При давлении ниже 1,4 Па разряд не 2) Соответствием, критерию "снижение на 1/3 по сравнению с прототипом,рим Составитель Р,ВакарТехред М.Моргентал орректор О. Кравцо аказ 1996 ВНИИП ательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 Производственно-и Тираж Подписное арственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5