2. ప్రయోగాత్మక ప్రక్రియ
2.1 అంటుకునే ఫిల్మ్ క్యూరింగ్
నేరుగా కార్బన్ ఫిల్మ్ లేదా గ్రాఫైట్ పేపర్‌తో బంధాన్ని సృష్టించడం గమనించబడిందిSiC పొరలుఅంటుకునే పూత అనేక సమస్యలకు దారితీసింది:
1. వాక్యూమ్ పరిస్థితుల్లో, అంటుకునే చిత్రం ఆన్SiC పొరలుగణనీయమైన గాలి విడుదల కారణంగా స్కేల్‌లైక్ రూపాన్ని అభివృద్ధి చేసింది, ఫలితంగా ఉపరితల సచ్ఛిద్రత ఏర్పడుతుంది. ఇది కార్బొనైజేషన్ తర్వాత అంటుకునే పొరలను సరిగ్గా బంధించకుండా నిరోధించింది.
2. బంధం సమయంలో, దిపొరఒకేసారి గ్రాఫైట్ పేపర్‌పై ఉంచాలి. పునఃస్థాపన సంభవించినట్లయితే, అసమాన పీడనం అంటుకునే ఏకరూపతను తగ్గిస్తుంది, బంధం నాణ్యతను ప్రతికూలంగా ప్రభావితం చేస్తుంది.
3. వాక్యూమ్ ఆపరేషన్లలో, అంటుకునే పొర నుండి గాలిని విడుదల చేయడం వలన పొట్టు మరియు అంటుకునే ఫిల్మ్ లోపల అనేక శూన్యాలు ఏర్పడతాయి, ఫలితంగా బంధన లోపాలు ఏర్పడతాయి. ఈ సమస్యలను పరిష్కరించడానికి, న అంటుకునే ముందు ఎండబెట్టడంపొర యొక్కస్పిన్-పూత తర్వాత వేడి ప్లేట్ ఉపయోగించి బంధన ఉపరితలం సిఫార్సు చేయబడింది.
2.2 కార్బొనైజేషన్ ప్రక్రియ
కార్బన్ ఫిల్మ్‌ను రూపొందించే ప్రక్రియSiC సీడ్ పొరమరియు దానిని గ్రాఫైట్ కాగితంతో బంధించడం గట్టి బంధాన్ని నిర్ధారించడానికి ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద అంటుకునే పొర యొక్క కార్బొనైజేషన్ అవసరం. అంటుకునే పొర యొక్క అసంపూర్ణ కార్బొనైజేషన్ పెరుగుదల సమయంలో దాని కుళ్ళిపోవడానికి దారితీస్తుంది, క్రిస్టల్ పెరుగుదల నాణ్యతను ప్రభావితం చేసే మలినాలను విడుదల చేస్తుంది. అందువల్ల, అధిక-సాంద్రత బంధం కోసం అంటుకునే పొర యొక్క పూర్తి కార్బొనైజేషన్‌ను నిర్ధారించడం చాలా ముఖ్యం. ఈ అధ్యయనం అంటుకునే కార్బొనైజేషన్‌పై ఉష్ణోగ్రత ప్రభావాన్ని పరిశీలిస్తుంది. ఫోటోరేసిస్ట్ యొక్క ఏకరీతి పొర వర్తించబడిందిపొరఉపరితలం మరియు వాక్యూమ్ (<10 Pa) కింద ట్యూబ్ ఫర్నేస్‌లో ఉంచబడుతుంది. ఉష్ణోగ్రత ముందుగా సెట్ చేయబడిన స్థాయిలకు (400℃, 500℃ మరియు 600℃) పెంచబడింది మరియు కార్బొనైజేషన్ సాధించడానికి 3-5 గంటల పాటు నిర్వహించబడుతుంది.
ప్రయోగాలు సూచించబడ్డాయి:
400℃ వద్ద, 3 గంటల తర్వాత, అంటుకునే ఫిల్మ్ కార్బోనైజ్ కాలేదు మరియు ముదురు ఎరుపు రంగులో కనిపించింది; 4 గంటల తర్వాత గణనీయమైన మార్పు కనిపించలేదు.
500℃ వద్ద, 3 గంటల తర్వాత, ఫిల్మ్ నల్లగా మారినప్పటికీ కాంతిని ప్రసారం చేస్తుంది; 4 గంటల తర్వాత గణనీయమైన మార్పు లేదు.
600℃ వద్ద, 3 గంటల తర్వాత, చలనచిత్రం కాంతి ప్రసారం లేకుండా నల్లగా మారింది, ఇది పూర్తి కార్బొనైజేషన్‌ను సూచిస్తుంది.
అందువల్ల, తగిన బంధన ఉష్ణోగ్రత ≥600℃ ఉండాలి.
2.3 అంటుకునే దరఖాస్తు ప్రక్రియ
అంటుకునే చిత్రం యొక్క ఏకరూపత అనేది అంటుకునే దరఖాస్తు ప్రక్రియను మూల్యాంకనం చేయడానికి మరియు ఏకరీతి బంధన పొరను నిర్ధారించడానికి ఒక క్లిష్టమైన సూచిక. ఈ విభాగం వివిధ అంటుకునే ఫిల్మ్ మందాల కోసం సరైన స్పిన్ వేగం మరియు పూత సమయాన్ని అన్వేషిస్తుంది. ఏకరూపత
ఫిల్మ్ మందం యొక్క u అనేది ఉపయోగకరమైన ప్రాంతంపై కనిష్ట ఫిల్మ్ మందం Lmin గరిష్ట ఫిల్మ్ మందం Lmax నిష్పత్తిగా నిర్వచించబడింది. ఫిల్మ్ మందాన్ని కొలవడానికి పొరపై ఐదు పాయింట్లు ఎంపిక చేయబడ్డాయి మరియు ఏకరూపత లెక్కించబడుతుంది. మూర్తి 4 కొలత పాయింట్లను వివరిస్తుంది.
SiC పొర మరియు గ్రాఫైట్ భాగాల మధ్య అధిక-సాంద్రత బంధం కోసం, ఇష్టపడే అంటుకునే ఫిల్మ్ మందం 1-5 µm. 2 µm ఫిల్మ్ మందం ఎంచుకోబడింది, ఇది కార్బన్ ఫిల్మ్ తయారీ మరియు పొర/గ్రాఫైట్ పేపర్ బాండింగ్ ప్రక్రియలు రెండింటికీ వర్తిస్తుంది. కార్బొనైజింగ్ అంటుకునే కోసం సరైన స్పిన్-కోటింగ్ పారామితులు 2500 r/min వద్ద 15 సె, మరియు బంధన అంటుకునే కోసం, 2000 r/min వద్ద 15 సెకన్లు.
2.4 బంధన ప్రక్రియ
SiC పొరను గ్రాఫైట్/గ్రాఫైట్ పేపర్‌తో బంధించే సమయంలో, బంధన పొర నుండి కార్బొనైజేషన్ సమయంలో ఉత్పన్నమయ్యే గాలి మరియు సేంద్రీయ వాయువులను పూర్తిగా తొలగించడం చాలా కీలకం. అసంపూర్ణమైన గ్యాస్ తొలగింపు ఫలితంగా శూన్యాలు ఏర్పడతాయి, ఇది దట్టమైన బంధం లేని పొరకు దారితీస్తుంది. యాంత్రిక చమురు పంపు ఉపయోగించి గాలి మరియు సేంద్రీయ వాయువులను ఖాళీ చేయవచ్చు. ప్రారంభంలో, మెకానికల్ పంప్ యొక్క నిరంతర ఆపరేషన్ వాక్యూమ్ చాంబర్ దాని పరిమితిని చేరుకునేలా చేస్తుంది, ఇది బంధన పొర నుండి పూర్తి గాలి తొలగింపును అనుమతిస్తుంది. వేగవంతమైన ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల అధిక-ఉష్ణోగ్రత కార్బొనైజేషన్ సమయంలో సకాలంలో గ్యాస్ తొలగింపును నిరోధించవచ్చు, బంధన పొరలో శూన్యాలు ఏర్పడతాయి. అంటుకునే లక్షణాలు ≤120℃ వద్ద గణనీయమైన అవుట్‌గ్యాసింగ్‌ను సూచిస్తాయి, ఈ ఉష్ణోగ్రత కంటే ఎక్కువ స్థిరీకరించబడతాయి.
అంటుకునే ఫిల్మ్ యొక్క సాంద్రతను పెంచడానికి బంధం సమయంలో బాహ్య పీడనం వర్తించబడుతుంది, గాలి మరియు సేంద్రీయ వాయువుల బహిష్కరణను సులభతరం చేస్తుంది, ఫలితంగా అధిక సాంద్రత కలిగిన బంధం పొర ఏర్పడుతుంది.
సారాంశంలో, మూర్తి 5లో చూపిన బంధ ప్రక్రియ వక్రరేఖ అభివృద్ధి చేయబడింది. నిర్దిష్ట ఒత్తిడిలో, ఉష్ణోగ్రత అవుట్‌గ్యాసింగ్ ఉష్ణోగ్రత (~120℃)కి పెంచబడుతుంది మరియు అవుట్‌గ్యాసింగ్ పూర్తయ్యే వరకు ఉంచబడుతుంది. అప్పుడు, ఉష్ణోగ్రత కార్బొనైజేషన్ ఉష్ణోగ్రతకు పెరుగుతుంది, అవసరమైన వ్యవధిలో నిర్వహించబడుతుంది, తరువాత గది ఉష్ణోగ్రతకు సహజ శీతలీకరణ, ఒత్తిడి విడుదల మరియు బంధిత పొరను తొలగించడం.
సెక్షన్ 2.2 ప్రకారం, అంటుకునే ఫిల్మ్‌ను 600℃ వద్ద 3 గంటలకు పైగా కార్బోనైజ్ చేయాలి. కాబట్టి, బంధ ప్రక్రియ వక్రరేఖలో, T2 600℃ మరియు t2 నుండి 3 గంటల వరకు సెట్ చేయబడింది. బంధన పీడనం, మొదటి దశ తాపన సమయం t1 మరియు బంధం ఫలితాలపై రెండవ దశ తాపన సమయం t2 యొక్క ప్రభావాలను అధ్యయనం చేసే ఆర్తోగోనల్ ప్రయోగాల ద్వారా నిర్ణయించబడిన బంధ ప్రక్రియ వక్రరేఖకు సరైన విలువలు పట్టికలు 2-4లో చూపబడ్డాయి.
ఫలితాలు సూచించబడ్డాయి:
5 kN యొక్క బంధన పీడనం వద్ద, తాపన సమయం బంధంపై తక్కువ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
10 kN వద్ద, బంధం పొరలో శూన్య ప్రాంతం సుదీర్ఘమైన మొదటి-దశ వేడితో తగ్గింది.
15 kN వద్ద, మొదటి-దశ వేడిని విస్తరించడం వలన శూన్యాలు గణనీయంగా తగ్గాయి, చివరికి వాటిని తొలగిస్తుంది.
బంధంపై రెండవ-దశ తాపన సమయం యొక్క ప్రభావం ఆర్తోగోనల్ పరీక్షలలో స్పష్టంగా కనిపించలేదు. బంధన ఒత్తిడిని 15 kN వద్ద మరియు మొదటి-దశ తాపన సమయాన్ని 90 నిమిషాల వద్ద ఫిక్సింగ్ చేయడం, రెండవ-దశ తాపన సమయాలు 30, 60 మరియు 90 నిమిషాలు అన్నీ శూన్య-రహిత దట్టమైన బంధన పొరలకు దారితీశాయి, ఇది రెండవ-దశ తాపన సమయాన్ని సూచిస్తుంది బంధంపై తక్కువ ప్రభావం.
బంధ ప్రక్రియ వక్రరేఖకు సరైన విలువలు: బంధన పీడనం 15 kN, మొదటి-దశ వేడి సమయం 90 నిమి, మొదటి-దశ ఉష్ణోగ్రత 120℃, రెండవ-దశ వేడి సమయం 30 నిమి, రెండవ-దశ ఉష్ణోగ్రత 600℃, మరియు రెండవ-దశ హోల్డింగ్ సమయం 3 గంటలు.
పోస్ట్ సమయం: జూన్-11-2024