Đề tài " SEMINAR MÀNG CƠ " pptx

MÀNG CƠ
GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu
HVTH : Châu Thị Mỹ Uyên
Nguyễn Vũ Nguyên
SEMINAR
Màng cứng
 Màng có độ cứng lớn
 Chịu mài mòn cao
 Hệ số ma sát thấp
 Độ bám dính cao
Các vật liệu tạo màng
Các phương pháp tạo màng
 Phương pháp lắng đọng hơi
 PVD:
 Phún xạ
 Bốc bay
 CVD
 Phương pháp phun nhiệt
Phương pháp PVD
 Vật liệu được chuyển thành hơi nhờ
các tác nhân vật lý như nhiệt độ,
electron, ion
 Áp dụng đối với nhiều vật liệu vô cơ:
kim loại, hợp kim, hợp chất và hỗn hợp
cũng như một số hợp chất hữu cơ.
 Gồm hai loại:
 Phún xạ
 Bốc bay
Phún xạ
 Hiện tượng truyền
năng lượng của các

hạt có năng lượng
cao cho bia làm bật ra
các hạt trên bề mặt
bia
 Tiến hành trong môi
trường chân không
Ưu điểm & hạn chế (PP phún xạ)

Öu ñieåm
 Dễ dàng chế tạo các màng đa lớp nhờ tạo ra nhiều bia
riêng biệt.
 Rẻ tiền, dễ thực hiện nên dễ dàng triển khai ở quy mô
công nghiệp.
 Độ bám dính của màng trên đế rất cao
 Màng tạo ra có độ mấp mô bề mặt thấp
 Có độ dày chính xác hơn nhiều so với phương pháp
bay bốc nhiệt trong chân không.

Haïn cheá
 Do các chất có hiệu suất phún xạ khác nhau nên việc
khống chế thành phần với bia tổ hợp trở nên phức tạp.
Khả năng tạo ra các màng rất mỏng với độ chính xác
cao của phương pháp phún xạ là không cao. Hơn nữa,
không thể tạo ra màng đơn tinh thể.
Các hệ phún xạ
 Diode phẳng
 Magnetron
 Chùm ion
Hệ phún xạ diode phẳng
Hệ phún xạ chùm ion

Hệ phún xạ magnetron
Bốc bay
 Hơi được tạo ra từ
vật liệu được đặt
trong một nguồn
được đun nóng
 Đế đặt đối diện với
nguồn ở khoảng
cách thích hợp.
Ưu điểm & hạn chế (PP bốc bay)

Öu ñieåm
 Đơn giản, và dễ tạo màng hợp chất

Haïn cheá
 Không thể tạo các màng quá mỏng
 Khó khống chế độ dày
 Việc chế tạo các màng đa lớp là rất khó khăn
 Cải tiến:
 Chùm điện tử để bay bốc
 Tường bao quanh nguồn đốt (phương pháp tường
nóng) Tuy nhiên tỉ lệ sử dụng phương pháp bay bốc
nhiệt trong kỹ thuật màng mỏng đang ngày càng ít.
Lắng đọng hóa học (CVD)
 Quá trình trong đó tiền
chất dễ bay hơi được
chuyển qua thể hơi đến
buồng phản ứng
 Các phản ứng xảy ra
tạo thành thể rắn lắng

trên đế.
Các nhóm phản ứng
 Phản ứng phân li bằng nhiệt độ
AX(g) -> A(s) + X (g)
 Phản ứng thu gọn:
2AX(g) + H
2
(g) -> 2A(s) +
2HX(g)
 Phản ứng thay thế:
AX(g) + B(g) -> AB(s) + X(g)
 Phản ứng disproportionation:
2GeI
2
(g) -> Ge(s) + GeI
4
(g)
2TiCl
2
(g) -> Ti(s) + TiCl
4
(g)
Phương pháp phun nhiệt
 Vật liệu cần phủ được
làm nóng chảy hoặc
mềm ra
 Gia tốc đến đế
 Hóa rắn và dính vào
bề mặt đế
 Độ dày lớp phủ

thường lớn hơn 50
µm.
Ưu điểm & hạn chế (PP phun nhiệt)

Ưu điểm
 Có ứng dụng kinh tế rộng rãi (bề mặt phủ bằng plastic, kim loại,
gốm).
 Bề dày lớp phủ khoảng 50microns đến 0.25inch.
 Kích thước bề dày phụ thuộc vào các thiết bò sử dụng.

Hạn chế
 Sức bền liên kết bề mặt phủ thấp.
 Trạng thái tổ ong chiếm 1 đến 20 phần trăm thể tích phủ và nó
phụ thuộc vào kích thước của phân tử “bột”.
 Trong quá trình làm lạnh nhanh chóng bề mặt bò co lại ảnh
hưởng bề dày của mặt phủ.
 Có độ cứng bề mặt kém.
Các quá trình phun nhiệt
Quá trình phun nhiệt bằng
plasma
Quá trình phun nhiệt bằng hồ
quang
Quá trình phun bằng lửa
HVOF (High Velocity Oxygen
Fuel)
Xác định các tính chất của màng
 Đo độ cứng
 Đo độ bám dính
Đo độ cứng
 Phuơng pháp vết lõm:

 Indenter được áp vào bề mặt của vật
liệu, để lại vết lõm trên bề mặt.
 Độ cứng đuợc xác định bằng tỉ số
giữa lực tác dụng và diện tích vết lõm
 Các phuơng pháp:
 Brinell và Rockwell: sử dụng với vật
liệu khối
 Vicker và Knoop: sử dụng với màng
Phương pháp Rockwell
 Indenter:
 Quả cầu thép đường kính xác định
 Tip kim cương hình nón, góc 120
0
,
bán kinh 0,2 mm
 Tiến hành:
 Tác dụng tải phụ F
0
= 10 kgf
 Tác dụng tải chính F
 Bỏ tải chính, đo độ sâu vết lõm để lại
 Độ cứng Rockwell:
HR = E - e
Phương pháp Brinell
 Indenter:
 Quả cầu thép hoặc tungsten đường
kính 10 mm.
 Tải: 500, 1500, 3000 kgf tùy vật liệu
 Thời gian tác dụng: 30 s.
 Độ cứng Brinell:

Phương pháp Vickers
 Indenter kim cương hình kim tự tháp
, góc 136
0
.
 Tải: 1- 100 kgf
 Thời gian: 10 – 15 s.
 Độ cứng Vickers
HV = 1,854 F/d2
Phương pháp Knoop
 Indenter kim cương hình kim tự tháp
có góc 136
0
và 172,5
0
 Tải: 0,2 – 4 kg
 Độ cứng Knoop:
HK = 14,229 F/l
2