Магнетронное напыление (распыление) – это особый технологический метод нанесения тонких пленок на подложку с помощью катодного распыления мишени в плазме магнетронного разряда – диодного разряда в скрещенных полях
Технологическое значение магнетронного распыления заключается в том, что бомбардирующие поверхность катода (мишени) ионы распыляют ее. На этом эффекте основаны технологии магнетронного травления, а благодаря тому, что распыленное вещество мишени, осаждаясь на подложку, может формировать плотную пленку наиболее широкое применение получило именно магнетронное напыление. Устройства, предназначенные для реализации этой технологии, называются магнетронными распылительными системами (магнетронами). С помощью таких наносят упрочняющие покрытия на инструменты, детали машин, имплантаты и тому подобное.
Такой технологией обладает, например, установка вакуумного напыления EPOS-PVD-440, с которой работают ученые ВКТУ им. Д. Серикбаева. Это установка предназначена для нанесения металлических и диэлектрических покрытий методом магнетронного распыления с предварительной ионно-лучевой очисткой и возможностью нагрева обрабатываемых подложек до 300 градусов по шкале Цельсия. Также для установки конкретных напыляемых изделий возможно применение специальной оснастки.
«Моя область исследований – многофункциональные металлические покрытия, используемые в различных областях ортопедии, то есть обладающие биосовместимыми и бактерицидными свойствами. С помощью этой установки мы производим планирование и оперирование процессов напылении. Сама по себе магнетронная установка может работать в режиме радиочастотного тока (RF), по данному режиму установка имеет одну мишень. То есть при напылении может распыляться только один вид материала», – рассказывает сотрудник Центра компетенций Smart Engineering ВКТУ, магистр специальности «Машиностроение» Бауыржан Маратұлы.
Также специалисты Центра компетенции «Smart Engineering» работают над напылением в режиме прямого тока (DC) – по данному режиму в установке располагаются три мишени, при этом одновременно можно распылять два вида материала. Вообще сначала в магнетронной установке производится предварительная откачка камеры, потом процесс вакуумного осаждения, и только после всего этого идет непосредственно сам процесс напыления.
Оборудование используется в реализуемых научных проектах – сейчас сотрудники ВКТУ с помощью магнетронной установки ведут работу по грантовому проекту «Разработка технологии нанесения бактерицидных покрытий медицинских имплантатов на основе Ti-Cu-Ta и Ti-Cu-Nb методом магнетронного напыления» – в сотрудничестве с «Республиканская коллекция микроорганизмов» Комитета науки Министерства образования и науки РК в городе Астана. В институте производят анализ бактерицидного воздействия, подготовленных сотрудниками ВКТУ образцов, в чашках Петри.
Магнетронную установку можно использовать не только в научных целях, но и задействовать в образовательном процессе – для обучения студентов.
