常见的多弧离子镀设备使用过程中,阴极电弧会从耀眼的弧斑内发射出常被称为液滴的大颗粒。以金属阴极为例,液滴来源于弧斑内存在熔池。这些液滴最终在镀层表面呈现为微米尺度的圆形凸起,影响镀层的表面粗糙度。
液滴(或大颗粒)形成的原因主要有以下几个方面:
1、 阴极弧斑温度较高,一般超过金属熔点,形成微熔池并使金属强烈气化,金属蒸汽流冲向空间时带出液滴飞溅。
2、 在阴极位降区部分金属离子返回阴极弧斑区,在高动能离子轰击下产生高压,使熔融金属以微粒形式飞溅离开阴极。
3、 阴极表面含有气泡,或是多孔材料,有封闭的孔隙。在高温下,气体突然膨胀产生高压,导致附近微熔池的材料和表面密封层材料碎裂和飞溅。
4、 局部高电场作用使结合较弱的材料崩塌飞离。