Как столкновение превращается в покрытие
В установке для распыления газ сначала превращают в плазму — смесь заряженных частиц и нейтральных атомов. Ионы газа электрическим полем разгоняют к металлической пластине, называемой мишенью. При ударе ион передаёт энергию атомам металла: те сталкиваются друг с другом, и некоторые вылетают с поверхности. Это похоже не на плавление, а на выбивание отдельных частиц из твёрдого тела.
Зачем нужен вакуум
Вылетевшие атомы металла обычно нейтральны. В вакуумной камере они могут пройти от мишени к детали почти без столкновений с молекулами воздуха и осесть на её поверхности. Постепенно нарастает тонкая плёнка. Саму деталь называют подложкой: покрытие может быть металлическим, даже если основа сделана из другого материала.
Вакуум также помогает не допустить, чтобы посторонние вещества из воздуха попали в формирующийся слой. Толщину и свойства плёнки регулируют, в частности, временем обработки, энергией ионов и условиями их подачи. Слишком слабое распыление даёт мало материала, а слишком энергичное может изменить структуру слоя или повредить подложку.
От тонкой плёнки к полезной поверхности
Так получают покрытия, которым нужны заданные свойства: например, отражать свет, проводить электричество или сопротивляться износу. Важен не только металл, но и то, насколько равномерно он осел и насколько хорошо сцепился с основой. Поэтому деталь помещают в камеру рядом с мишенью, а процесс ведут так, чтобы поток выбитых атомов постепенно укрыл её поверхность.
