Cтраница 3
Основной частью непрерывного агрегата является рабочая камера 10, в которой испаряется металл, и его пары осаждаются на поверхности стали с образованием покрытия. В последние годы чаще всего применяют электронно-лучевой метод нагрева испаряемого металла, хотя в более ранних разработках были сделаны попытки использования металлокерамических испарителей, нагреваемых проходящим током. От последнего метода, несмотря на его простоту, отказались, так как скорость испарения порядка десятков килограммов в час достижима только при использовании электронно-лучевого нагрева. [31]
Например, если энергия электронов достигает 100 - 150 кэв и луч сфокусирован в пучок диаметром до 0 01 мм, то уже при силе тока в пучке 0 1 ма создается настолько высокая плотность энергии, что материал в точке касания луча нагревается до температуры около 6000 С. Этот термический эффект действия электронов при их торможении и лежит в основе электронно-лучевых методов обработки. [32]
При водородном или металлотермическом восстановлении получаются либо порошкообразные, либо губчатые металлы. Для получения компактных металлов и их дополнительной очистки используют обычно вакуумную плавку с применением электронно-лучевого метода нагрева или плавку в электродуговых печах с расходуемым электродом из чернового металла в водоохлаждаемых медных тиглях. После такой обработки существенно меняются многие характеристики металлов. Так, если черновой хром представляет собой один из наиболее твердых и хрупких металлов, то очищенный хром пластичен и легко поддается механической обработке. [33]
Индукционная зонная плавка в форме была использована Бибрингом и др. [3] для получения сплавов никеля и кобальта, упрочненных направленно расположенными тугоплавкими моно-карбидамя. Еще более высокий температурный градиент ( до 500 С / см) был получен при использовании электронно-лучевого метода плавающей зоны. [34]
Одним из способов увеличения разрешающей способности рисунков и увеличения износостойкости фотошаблонов при контактной печати, является применение хромированных фотошаблонов [ см. разд. В этом направлении достигнуты большие успехи в формировании рисунка в слое фоторезиста с применением проекционных методов и голографии, не требующих применения фотошаблонов для контактной печати, но в этом случае необходимо вытравливать диапозитивы с рисунков увеличенного размера. Высокая разрешающая способность и устранение влияния дефектов в фотошаблоне достигается применением световых и электронно-лучевых методов создания рисунка. Эти методы отличаются дополнительным преимуществом - использованием при расчете и конструировании рисунка вычислительных машин, благодаря чему устраняются трудоемкие, продолжительные и дорогостоящие операции изготовления оригинала. [35]
Для изучения свойств применяли тантал, полученный тремя методами: методом порошковой металлургии, или спеканием, дуговой плавкой и электронно-лучевой плавкой. Обычно мсталлокерамический тантал содержит наибольшее количество примесей внедрения и металлических примесей. Такой металл был единственным примерно до 1955 - 1956 гг., когда начали получать и изучать металл дуговой плавки. Тантал, выплавленный электронно-лучевым методом, стал доступным еще позднее. Вследствие этого большая часть сведений о механических свойствах, опубликованных в литературе примерно до 1956 г., получена для недостаточно чистого металлокера-мического тантала, значительное содержание примесей в котором ( даже низкое, как обычно считается для примесей) сильно сказывается на его механических свойствах. Следует при этом отмстить, что это влияние в те же время не является вредным для некоторых областей применения тантала. [36]
В электронно-лучевом генераторе изображения топологическая информация, выраженная в форме электрического сигнала, через цифроаналоговый преобразователь управляет движением электронного луча, экспонирующего электронорезист, нанесенный на стеклянную пластинку. Высокое разрешение, присущее сканирующей электронно-лучевой литографии позволяет изготовлять шаблон непосредственно с рабочими размерами элементов рисунка, что приводит к сокращению технологического цикла, снижению минимально допустимых размеров элементов изображения и улучшению их воспроизводимости. При этом существенно возрастает время экспонирования и снижается производительность процесса. И все же время изготовления ЭШ электронно-лучевым методом значительно меньше, чем с помощью фотолитографии. [37]
Соединение деталей из молибдена производят сваркой, папкой или клепкой. Соединяемые сваркой и пайкой поверхности должны быть чистыми и в атмосфере над нагретым металлом не должно быть кислорода и азота. Сварку молибдена необходимо проводить в вакууме или в аргоне. При содержании в атмосфере сварочной камеры кислорода более 0 05 % пластичность сварного соединения резко падает. Листы толщиной более 0 5 мм и детали сваривают дуговой сваркой с вольфрамовым электродом или электронно-лучевым методом. [38]
В настоящее время ведутся многочисленные ра-боты по нанесению в вакууме тонких пленок цинка, кадмия, хрома, никеля, титана и др. Вакуумное напыление дает возможность получать двухслойные и многослойные покрытия, например цинковое и алюминиевое. Возможности вакуумного напыления далеко еще не изучены, но можно с уверенностью сказать, что этот метод займет определенное место при нанесении антифрикционных износостойких покрытий. Аппаратура для получения покрытий вакуумным напылением довольно сложна. В камере, в которой производится покрытие, должен быть создан и постоянно поддерживаться вакуум не ниже 10 - 4 мм рт. ст. Наносимый в качестве покрытия металл помещается в специальный тигель, называемый лодочкой, изготавливаемый обычно из тугоплавкой керамики. Металл, находящийся в лодочке, нагревается до температуры испарения. Существуют несколько методов нагрева металла: высокочастотный, электросопротивлением и электронным лучом. Наиболее эффективен с точки зрения достижения стабильности характеристик испаряемого металла электронно-лучевой метод. Обычно источником электронов в пушке служит вольфрамовый катод. Электроны фокусируются в магнитном поле и направляются в тигель. Характерными параметрами испарителей являются количество испаряющегося металла, необходимая для этого мощность нагрева и срок службы. Качество наносимого покрытия зависит не только от типа применяемой аппаратуры и технологического процесса, но и от подготовки покрываемого изделия. Например, при нанесении алюминиевого покрытия для получения блестящего на вид и хорошего по адгезии покрытия необходимо с поверхности предварительно очищенного листа удалить газы и нагреть лист до температуры 200 - 250 С. Удаление газов производится при нагреве в вакуумной камере. Метод вакуумного испарения имеет ряд преимуществ: высокая производительность, возможность нанесения покрытия регулируемой толщины и практически из любых металлов, возможность получения многослойных покрытий и др. Вместе с тем данным методом можно наносить пленки только чистых металлов, и совершенно исключается нанесение многокомпонентных пленок. [39]
Так как предел разрешения линий в фотолитографии обусловливается длиной волны ультрафиолетового света, а в последнее время все больший интерес представляет вопрос изготовления рисунков в пределах 1 мкм, поэтому внимание исследователей все больше привлекает метод экспонирования фоторезистов с помощью электронного луча. На четкость изображения дифракция не оказывает влияния, потому что обычно используются электроны с энергией 10 кВ с длиной волны Де Бройля - порядка нескольких десятков ангстрем. Диаметр точечного изображения ограничен сферическими аберрациями электромагнитных линз, а это сказывается весьма незначительно, поскольку углы наклона пучков электронов очень малы. Важной предпосылкой для экспонирования электронным лучом является наличие подходящих фоторезистов. Взаимодействие таких электронов с органическими полимерами не ограничивается образованием хромофорных групп, и в молекулах могут произойти еще какие-то явления. В результате взаимодействия в макромолекулах могут образоваться временно разрушенные связи, что может привести к появлению поперечных связей с образованием трехмерных полимерных структур или к насыщению разрушенных связей с образованием мельчайших агрегатов. В первом случае растворимость облученного продукта уменьшается, тогда как разделение макромолекул ведет к увеличению растворимости. Оба этих процесса имеют место в большинстве органических полимеров. В зависимости от преобладания поперечных связей или их разрушения, одни данные предусматривают использование негативных, а другие позитивных фоторезистов. Обычные фоторезисты, а также другие полимерные системы были испытаны на пригодность их в качестве резистов для электронно-лучевого метода. [40]