Grundlegende Untersuchungen zur plasmagestützten Abscheidung dünner Verschleißschutzschichten auf Schüttgut:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI Verl.
1997
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| adam_text | Titel: Grundlegende Untersuchungen zur plasmagestützten Abscheidung dünner Verschleißschutzschichten auf
Autor: Reuter, Wolfgang
Jahr: 1997
SCMRITT-m MM^M BERICHTEIflll Dipl.-Phys. Wolfgang Reuter, Florstadt Grundlegende Untersuchungen zur plasmagestützten Abscheidung dünner Verschleißschutzschichten auf Schüttgut Reihe 5 : Grund- und Werkstoffe Nr. 464
V Inhaltsverzeichnis 1 EINLEITUNG.......................................................................................................................1 2 GRUNDLAGEN....................................................................................................................7 2.1 Plasmaverfahren und Plasmaanalyse...............................................................................7 2.1.1 Niedertemperatur-Niederdruck-Plasma...................................................................7 2.1.2 Sputterverfahren.......................................................................................................8 2.1.3 Mikrowellen-ECR-Plasmen...................................................................................11 2.1.4 Optische Emissionsspektroskopie..........................................................................16 2.1.5 Bestimmung der Elektronenenergie mit dem PEM...............................................20 2.1.6 Bestimmung der Dichte ausgewählter Spezies, Aktinometrie...............................25 2.1.7 Langmuirsonden.....................................................................................................27 2.2 Verschleißschutzschichten.............................................................................................30 2.2.1 Aufbau und Funktionsweise...................................................................................30 2.2.2 Anwendungen........................................................................................................31 2.3 Schichtherstellung..........................................................................................................32 2.3.1 Substratvorbehandlung...........................................................................................33 2.3.2 Haftschicht.............................................................................................................34 2.3.3
Funktionsschicht....................................................................................................34 2.4 Schichtcharakterisierung................................................................................................34 2.4.1 Rockwelltest...........................................................................................................34 2.4.2 Kalottenschliff........................................................................................................35 2.4.3 Gleitverschleiß (Pin-on-Disc)................................................................................35 2.4.4 Ritztest...................................................................................................................36 2.4.5 Mikrohärte..............................................................................................................37 2.4.6 Kavitation...............................................................................................................38 2.4.7 Schwingverschleiß.................................................................................................38 2.4.8 REM, AFM, EDX und EPMA...............................................................................39 2.4.9 Farbwerte...............................................................................................................39 3 PLASMAANALYSE...........................................................................................................40 3.1 Optische Emissionsspektroskopie.................................................................................40 3.1.1 Elektronentemperaturmessungen...........................................................................40 3.1.2 Aktinometrie..........................................................................................................44 3.1.3 Wechselwirkung zwischen ECR- und
Kathodenplasma........................................46 3.2 Langmuirsondenmessungen...........................................................................................48 3.3 Vergleich zwischen Langmuirsonden- und OES-Messungen.......................................50 4 VORUNTERSUCHUNGEN ZUR SCHÜTTGUTBESCHICHTUNG IN KONVENTIONELLER ANORDNUNG...........................................................................................52 4.1 Positionsabhängigkeit der Schichteigenschaften...........................................................52 4.2 Vergleich der Effizienz von ECR- und Kathodenätzplasmen.......................................60 4.3 Einfluß eines zusätzlichen ECR-Plasmas auf die Schichteigenschaften.......................61
VI 5 ÄTZ- UND BESCHICHTUNGSEXPERIMENTE IM SCHÜTTGUT..........................63 5.1 Konzeption der Schüttgutanlage....................................................................................63 5.1.1 Schüttgutanlagen, bekannte Konzepte...................................................................65 5.2 Prozeßbedingungen in der Trommel..............................................................................66 5.2.1 Variation des Ätzabtrags........................................................................................67 5.2.2 Variation der Beschichtungsdicke und der Schichtzusammensetzung..................70 5.3 Beschichtungsexperimente im Schüttgut.......................................................................75 5.3.1 Einleitung...............................................................................................................75 5.3.2 Titannitridschichten...............................................................................................75 5.3.3 Titancarbonitridschichten und Übergang zu i-C(Ti)-Schichten.............................81 5.3.4 i C(Ti)-Sehichtcn...................................................................................................84 5.3.5 Vergleich mit konventionell hergestellten Schichten............................................88 5.3.6 Wechselseitige Abhängigkeit von plastischer Härte und Elastizitätsmodul..........90 5.3.7 Statistische Durchmischung der Bauteile..............................................................97 6 AUSBLICK........................................................................................................................103 7 LITERATUR.....................................................................................................................105
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