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您知道陽極氧化與發(fā)藍(lán)處理的弊端嗎?盡管表面是耐腐蝕的,但容易被被刮擦。陽極氧化過程大多不會增強(qiáng)表面硬度,鍍鉻倒是有此功效,但鉻有毒性,且易磨損、易變形、易碎裂。Duralar科技有限公司——真空沉積系統(tǒng)的制造商,希望利用物理氣相沉積開發(fā)一套類金剛石材料的快捷鍍膜系統(tǒng),其堅(jiān)固性與持久性都強(qiáng)于陽極氧化與鍍鉻,并將應(yīng)用于金屬部件表面的防腐蝕、防侵蝕、防磨損等處理過程。
假設(shè)您也是類似于Duralar公司的物理氣相沉積技術(shù)的革新者,希望通過科技讓生活變得更有趣。我們假設(shè)您沒有足夠充裕的時間、也并不擁有一顆搖錢樹!研發(fā)過程中需要不斷地測試、考慮新方案的可行性以及參與反應(yīng)的氣體,須時時切換氣體種類并調(diào)節(jié)流量大小,從而確保的鍍膜量。您一定不希望為每一此測試都采購一臺全新的真空型質(zhì)量流量控制器,也一定不能忍受每切換一次氣體就不得不將系統(tǒng)停機(jī)重新標(biāo)定質(zhì)量流量控制器。
Duralar公司初的氣相沉積系統(tǒng)中集成了6臺熱式質(zhì)量流量控制器,但這6臺設(shè)備無一采用特殊氣體——四甲基硅烷(簡稱TMS)液體蒸發(fā)——標(biāo)定過。事實(shí)上,除非將系統(tǒng)停機(jī)后重新標(biāo)定質(zhì)量流量控制器,不然根本無法真正意義上地實(shí)現(xiàn)氣體切換。因此,Duralar公司聯(lián)系了艾里卡特。雖然四甲基硅烷也不在艾里卡特標(biāo)準(zhǔn)兼容氣體列表中,但經(jīng)過一番定制化設(shè)計(jì)后,我們交付了一臺耐腐蝕、四甲基硅烷特殊標(biāo)定的質(zhì)量流量控制器。
碳素鋼通過硬如金剛石的物理氣相沉積真空鍍膜后呈黑色
Duralar公司對原先的物理沉積系統(tǒng)進(jìn)行了改良,采用艾里卡特質(zhì)量流量控制器。只是一個偶然的替換,如今卻成了系統(tǒng)中始終維持精密四甲基硅烷流量的保障,無論流量大小是趨于滿量程還是僅為滿量程的0.5%。因?yàn)榘锟ㄌ刭|(zhì)量流量控制器內(nèi)置的氣體切換功能所采用的算法不僅是乘以系數(shù)K對某一點(diǎn)流量進(jìn)行補(bǔ)償,而是基于一套完整的、附有NIST粘度值的性能曲線。Duralar公司也無需再為工廠內(nèi)溫度或壓力的變化對精度產(chǎn)生干擾而擔(dān)憂,因?yàn)椴煌趥鹘y(tǒng)的熱式質(zhì)量流量控制器,艾里卡特質(zhì)量流量控制器內(nèi)的閉合回路傳感器將自動對體積的變化進(jìn)行補(bǔ)償。
不久,Duralar公司就開始通過將腔體抽真空來生產(chǎn)鍍膜材料,腔體內(nèi)充入恰好流量的氣體,加入蒸汽鍍料并將其轉(zhuǎn)化成具有附著性的漿體。物理氣相沉積必須在真空環(huán)境下進(jìn)行,從而鍍料到達(dá)被鍍物體表面時而不會被氧化。
上圖為由一臺真空泵與三臺質(zhì)量流量控制器組成的原型系統(tǒng)
之后,Duralar公司又打算開發(fā)一項(xiàng)管道內(nèi)壁鍍層的系統(tǒng)。管道內(nèi)壁鍍層有助于減少腐蝕性液體或氣體通過管道時造成的磨損與腐蝕,亦能防止槍管等內(nèi)部生銹。實(shí)現(xiàn)方法十分巧妙:將管道尾部密封以形成一真空腔體。此過程中的關(guān)鍵在于須在一狹窄的管道空間內(nèi)改變鍍料位置以完成整個管道內(nèi)壁鍍層。這就意味著更多樣化的原型設(shè)計(jì)、*的實(shí)驗(yàn),艾里卡特再一次鼎力相助。
通過一臺用于四甲基硅烷的MCS耐腐蝕型質(zhì)量流量控制器及兩臺MC系列標(biāo)準(zhǔn)型質(zhì)量流量控制器,Duralar公司輕而易舉地實(shí)現(xiàn)了在預(yù)置的98種常用氣體外加至多20種自定義氣體中任意切換,耐腐蝕型質(zhì)量流量控制器中標(biāo)準(zhǔn)預(yù)置氣體更是達(dá)到128種。
上圖為艾里卡特質(zhì)量流量控制器應(yīng)用于原型系統(tǒng)的LabVIEW界面
Duralar公司下載了艾里卡特LabVIEW驅(qū)動程序來構(gòu)建上述真空系統(tǒng),通過遠(yuǎn)程電腦來控制質(zhì)量流量控制器及自己的節(jié)流閥,終,在規(guī)定期限內(nèi)完成了此真空系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并已將其投產(chǎn)。如今,您可以為您的金屬部件鍍上類金剛石的材料,也可以訂購一臺鍍膜系統(tǒng)開展相關(guān)的鍍膜服務(wù)。相比于陽極氧化,真空鍍膜要持久耐用的多;與鍍鉻相比,則更為簡易與堅(jiān)硬。艾里卡特質(zhì)量流量控制器的可變與適應(yīng)性使得物理氣相沉積技術(shù)又有了新的突破。