Технология СВС

Наиболее актуальная проблема заключается в том, что при спекании перспективных составов из смесей элементарных порошков, в частности на основе титана, наблюдается значительный объемный рост прессовок, приводящий к образованию высокой пористости спеченных материалов. Повышенная пористость мишени крайне нежелательна, так как в процессе распыления приводит к неравномерной эрозии ее поверхности и может вызвать разрушение под действием термических напряжений в поле температурных градиентов. Использование для изготовления катодов порошковых материалов, в которых наряду с изолированными (закрытыми) порами присутствуют также поры, соединенные каналами (сквозная или открытая пористость), вообще проблематично по следующим причинам. Так как тыльная поверхность распыляемых мишеней охлаждается водой, а распыление проводится в вакууме, то материал мишени должен быть вакуумно-плотным и водонепроницаемым. В случае достижения приемлемой остаточной пористости спеченного материала тыльную часть катодов необходимо подвергнуть механообработке для устройства уплотнения. Однако, как было отмечено выше, из-за высокой твердости и хрупкости материалов с интересными в практическом отношении составами их механообработка практически невозможна.

По нашему мнению, наиболее просто вышеуказанные проблемы, возникающие из-за остаточной пористости и плохой обрабатываемости порошковых катодов, решаются в конструкции составного катода, состоящего из двух частей. Тыльная часть вытачивается из титана, а распыляемая рабочая часть катода спекается из порошковой смеси необходимого элементного состава. Распыляемая часть приваривается или припаивается к тыльной части. Соединение двух частей катода пайкой предпочтительнее, чем сваркой, так как при правильном выборе состава припоя, метода и технологических режимов пайки получается сплошной паяный шов по всей сопряженной поверхности соединяемых деталей.