JPS58500069A - 電弧金属蒸発装置用の消耗性陰極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電弧金属蒸発装置用の消耗性陰極 技術分野 この発明は、多成分コーティングを得るための真空アークプラズマ装置に関し、 特に、真空アークプラズマ装置の電弧金属蒸発装置に用いられる消耗性陰極に関 する。

背　景　技　術 多成分コーティングを得るためには、従来から用いられている真空アーク装置に 幾つかの１弧蒸発装置が配置される。しかして、それらの蒸発装置の各々は、７ 種の金属から作られた消耗性陰極を備えるか、あるいは、幾つかの異なる金属か ら成る数種の消耗性電極を有する１弧蒸発装置から成る。１弧蒸発装置の陰極の 数が、得られる多成分コーティングに含まれる成分の数に対応する。

そして、消耗性電極を構成する各金属の陰極電位降下の値は互いに異なる。

従来□の真空アーク装置において均質な多成分コーティングを得るためには、複 数の金属から構成される消耗性陰極の数を増加させていた。そのように、消耗性 陰極の数を増すことは、電弧金属蒸発装置の設計を複雑にする。

多成分コーティングを得るための１弧蒸発装置として、陽極、複数の消耗性陰極 、点火電極、磁気装置、および基質から成るものが当該技術分野において知られ ている（）連邦発明者証第４’　、２１．．３　’ｌ　０号）。

該複数の消耗性陰極は、幾つかの異なる金属から構成され、電弧蒸発装置不体の 端部周辺に宿って配置さｊしている。

消耗性陰極の７つに陰極スポットが生じ、このスポットが、アーチ形状の磁場に より、前記複数の消耗性電極が配置されている前記周辺に活って移動する。消耗 性電極を構成する各金属が遂次蒸発して、金属プラズマの流れが基体上に凝縮し 、かくして、多成分コーティングが形成される。

しかしながら、１弧蒸発装置において消耗性陰極が遂次的に蒸発するために、得 られる多成分コーティングは充分な均質性を有していない。

ソ連邦発明者証第３６ｇ、ｇ　０７号に開示されている１弧金属蒸発装置は、均 質な多成分コーティングを得ることを可能にしており、該蒸発装置は、陽極、複 数の消耗性陰極、点火電極（複数）、磁気装置、および基体から成る。

該複数の消耗性陰極は、互いに近接して配置されている。消耗性陰極と構成する 各金属は、異なる陰極電位降下値を有している。

陰極の数が、得られる多成分コーティングの成分の数に対応している。消耗性陰 極の各々に、点火電極と供電装置が配備されている。

それらの煮転電極を用い、各消耗性陰極の加工端部上に同時に陰極スポットが得 られる。均一な磁場を与えることにより、消耗性陰極の各々から、最大強度の金 属プラズーｌの流れが同時に発生する。

消耗性陰極を構成する各金属は、同時に、蒸発して基体上に凝縮し、かくして、 均質な多成分コーティングが形成される。

しかしながら、上述の１弧蒸発装置は、配置された消耗性陰極の数に応じた多数 の供電装置を有しており、この結果、その設計をかなり複雑にする。

発明の開示 本発明の目的は、複数の異なる金属から構成される単一の複合消耗性電極であっ て、均質な多成分コーティングを得ることができ且つ１孤金属蒸発装置の設計を 簡単にすることができる電極を提供することにある。

該目的は、１弧金属蒸発装置の消耗性陰極を、異なる陰極電位降下値を有する複 数の金属層から構成し、その消耗性陰極の幾何学的中ノし・軸から該陰極の周囲 に向かって陰極電位降下の値が減少すもような順序に前記複数の金属層を配置す ることによって達成される。

そのような消耗性陰極によって、該消耗性陰極に設けられた金属層の数に応じた 多数の成分のコーティングが得られる。該消耗性陰極は、単一の供電装置および 単一の点火電極によって駆動される。

図面の簡単な説明 本発明は、本発明の１弧金属蒸発装置用消耗性陰極を図示する添附図面を参照す ることによって更に詳細に説明される。

発明を実施するための最良の形態 １弧金属蒸発装置は、陽極として作用する真空室２内に配置された消耗性陰極１ 、多成分コーティングを施すべき基体３を含む。

消耗性陰極１は、異なる陰極電位降下値を有するａつの金属層４と５から成る。

金属層４と５は互いに堅固に結合されており、消耗性陰極１の幾何学的中心軸か ら該陰極の周囲に向かって陰極電位降下値が減少するような順序に配置されてい る。

消耗性陰極１は、非磁性金属から作られた本体６内に配備される。該本体６上に ソレノイド７が取付けられている。

消耗性陰極１と真空室２はＤＣ供電装置８に連結させている。

アーク放電を発生させるために、１弧蒸発装置に点火電極９が配備され、この電 極は、消耗性陰極１の側面１１上に存するセラミックジャンパー１０上に取付け られている。

点火電極９と消耗性陰極１は、高電圧パルス発生装置１２に連結され、該点火電 極９と消耗性陰極との間にノ（ルス放電を惹起させるようになっている。

参照番号１３は、消耗性陰極１の加工端部を表わす。

上述のごとき消耗性陰極を備えた１弧金属装置は次のように操作される。

ＤＣ供電装置８が付勢されてアーク放電が発生させられろ。

ソレノイド７が、消耗性陰極１の加工端部１３上に陰極スポットを保持する磁場 を生じさせる。

高電圧パルス発生装置を用いて、点火電極９と消耗性陰極１の側面１１との間に パルス放電が惹起され、陰極スポットが発生する。

該陰極スポットは、上記磁場の磁力線（この′ａ場の磁力線は、消耗性陰極１の 側面１１と鋭角を形成する）の作用を受けてずれ、消耗性陰極１の加工端部１３ 上に向かって移動する。しかして、この陰極スポットは、金属層−４の陰極電位 降下の犬ぎさ及び磁力線と消耗性電極表面との間に形成された鋭角の影響を受け て、消耗性陰極１の加工端部１３上を変位する。金属層４および５のそれぞれの 層上を陰極スポットが存在する時間は、同じであり、磁場の大きさと形状に依存 する。

複合消耗性陰極が蒸発した結果、λ成分から成る均質なコーティングが形成され る。

コーティングの各成分の比率は、金属層４および５の厚さに依存する。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １弧金属蒸発装置用の消耗性陰極であって、陰極電位降下値の異なる複数の金属 層（４）、（５）から構成され、消耗性陰極（１）の幾何学的中心軸から該陰極 の周５囲に向かって陰極電位降下の値が減少するような順序に前記金属層が配置 されていることを特徴とする前記消耗性電極。