Биполярлы тақтайшаны өңдеуде лазерді қолдану

Пемфкбиполярлы тақтайшаМатериалдар негізінен үш санатқа жатады: графит материалдары, композициялық материалдар және металл материалдар.Графитті биполярлы нөмірлерЖақсы өткізгіштігі бар және оларды өңдеу оңай, бірақ материал сынғыш, нашар механикалық қасиеттері нашар және өңдеудің төмен тиімділігі бар, бұл коммерциялық жаппай өндіріске жетуді қиындатады.

КомпозиттіБиполярлы нөмірлерКөміртек ұнтағы мен шайырдан жасалған, негізгі шикізат ретінде шаю және қалыптау және басқа әдістермен дайындалған. Олар шығындар аз, бірақ композициялық биполярлы тақтайшаларда өткізгіштік және газды бақылау сияқты мәселелер әлі де бар.

Металл биполярлы тақтайшалар жоғары берік және электрлік және жылу өткізгіштікке ие. Оларды жаппай өндіріс әдістері, мысалы, металл параққа мөрмен және илемдеумен шығаруға болады. Олар отын жасушаларын коммерциализациялаудың алғашқы таңдауы ретінде танылады.

ЖөніндеМеталл биполярлы нөмірлер, өйткені жанармай жасушалары электрлік және жылу жағдайларымен бірге қышқыл ортада жұмыс істейді,Жан -ан жасуша биполярлы тақтайшаларықысқа мерзімде бұзылады. Сондықтан, биполярлы тақтайшаның бетіне жабынды дайындау мүмкін шешуге айналады.

ТаЖанар-жағармай биполярлы тақтайшаҚаптау магнетронды құрылыс технологиясын қолдана отырып, жалпы өтпелі қабат пен беттік функционалды жабыны арқылы сақталады. Магнетронды шашырататын нанобарыстырғыштар, әдетте, ондаған нанометрден бір-екі жүз нанометрге дейін болады. Бұл магнетронды шашыратудың ерекше құбылысы.

Қаптықтың бөлшектері алынып тасталғаннан кейін әртүрлі олқылықтар пайда болады. Жоғары температурада, қатты қышқыл және жоғары қазіргі ортадаЖанармай жасуша, Сутегі иондары мен фтор иондары мен диверсиялық иондар Перфлуоросульфиялық шайырдың деградациясы бойынша пайда болған, субстратқа бөлшектердің арасындағы олқылықтар арқылы, өтпелі қабаттың коррозиясы және функционалды пиллинг пен сәтсіздікке енеді. Бұл қос субстрат жабынының негізгі формасы.

Сәтсіздік механизмі

Бастапқы кристалдар физикалық бумен тұндыру

Қаптау ақаулығы

Лазер сәулесінің жоғары энергияымен пайда болған жылу әсерін қолдана отырып, металл материалдарының бетін қыздырудың жаңа технологиясы. Бұл технологияның жұмыс процесі: лазермен бөліктің бетін сәулелендіретін сәулелену оны өте маңызды фазаның өзгеру температурасынан жоғары температурада қыздыруы мүмкін. Лазер сәулесін шешіп алғаннан кейін, беті тез салқындатады және өзін-өзі тазартады.

Бұл тозуға төзімділікті, коррозияға төзімділікті, шаршау, шаршауға төзімділігі мен металл бетінің әсеріне айтарлықтай нәтижелерге қол жеткізді. Лазерлік емдеудің артықшылықтары - бұл ластанусыз және жергілікті беттік өңдеуге жатады, олар төмен қысыммен және кішігірім деформациямен, сондықтан оның кең мүмкіндіктері бар.

Лазерлік термиялық өңдеу технологиясы

Лазерлі қуат тығыздығы төмен болған кезде (<10 ^ 4w / см ^ 2) және сәулелену уақыты қысқа болған кезде, металлмен сіңірілген лазер энергиясы материалдың температурасын ішке дейін көтеруге болады, бірақ қатты фазаны сақтаңыз. Ол негізінен таралуы және фазалық өзгерістерді қатайту, көбінесе құралдар, беріліс және мойынтіректер үшін қолданылады; Лазерлік қуаттың тығыздығының жоғарылауымен (10 ^ 4 ~ 10 ^ 10 ^) және сәулелендіру уақытын кеңейту, материалдың беті біртіндеп ериді, ал кіріс энергиясының жоғарылауымен, сұйық-қатты фазалық интерфейс материалдың терең бөлігіне ауысады. Бұл физикалық процесс негізінен металдарды тазарту, легирлеу, қаптау, қаптау және жылу өткізгіштік үшін қолданылады.

Қуат тығыздығын одан әрі арттырыңыз (> 10 ^ 6w / см ^ 2) және лазерлік әрекет уақытын ұзартыңыз. Материал беті ериді, бірақ буландырады. Бу материал бетіне жақындап, плазманы қалыптастыру үшін әлсіз иондайды. Бұл сирек кездесетін плазма материалға лазерді сіңіруге көмектеседі. Буландырудың кеңеюінің қысымымен сұйық беті шұңқырлар түзеді. Бұл кезең лазерлік дәнекерлеу үшін қолданылады, әдетте 0,5 мм ішінде микро-буындарда қолданылады.

Физикалық будың тұндыру кезіндегі сығымдау стрессі

Егер лазер тот баспайтын болаттан жасалған бетінен арылу үшін қолданылған кезде, жабын балқытылған күйге лезерден лазерлік шығарған жоғары температурада қызады, содан кейін тез салқындатылады. Балқып кеткеннен кейін бөлшектердің арасындағы олқылықтар азаяды, қатты ерітіндіге ұқсас құрылым қалыптастырады, бұл сутегі иондары мен фтор иондарының сутегіге енуіне жол бермейді.

Екіншіден, температурасы жоғары балқытудан кейін, жабын жабыны мен субстрат арасындағы байланыс күшін жақсартып, субстратпен қатты шешім қалыптастыра алады. Әсіресе, тот баспайтын болаттан жасалған субстраттар үшін, субстрат пен жабынның арық күші нашар проблема болып табылады. Лазерлік емдеу жабынның байланыстырушы күшін тиімді түрде жақсарта алады.

Үшіншіден, лазерлік сәулелену сонымен қатар магнетронды шашырату кезінде жабынның ішінде құрылған сығымдалған стрессті азайта алады. Жоғары температуралы терінің өңделуінен, қаптаманың ішіндегі стресстен шығаруға болады, ал жабынның өмірін жақсартуға болады.

Төртіншіден, лазерлік сәулелендіру термиялық өңдеу биполярлы тақтайшаға әсер ететін әсер ете алады. Бітелгеннен кейін биполярлы тақтаның беріктігін жақсарту пайдалы, әсіресе, әсіресе отын ұяшығының биполярлы тақтайшасының субстраты алдағы уақытта жұқа болып келеді. Ол 0,075 мм немесе тіпті 0,05 мм субстрат үшін ыңғайлы жағдайларды қамтамасыз етеді.

Лазерлік термиялық өңдеумен бөлшектердің білікшілігін жақсарту

Лазерлік емдеубиполярлы тақтайшаҚаптауда айқын артықшылықтар бар. Лазерлік өңдеу жылдамдығын қалай арттыруға болады - бұл шешілуі керек инженерлік проблема. Көптеген адамдар көпБиполярлы нөмірлержәне үлкен аймақ. Жылдам, арзан және сапалы қайта өңдеу - бұл инженериядағы ауқымды қолданудың негізгі бөлігі. Болашақта лазерді жабуға лазердің көбірек қолданбалы істерін көреміз деп сенемін.