Hochratesynthese von Hartstoffschichten auf Siliciumbasis - Qucosa ...
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6. Untersuchungsergebnisse<br />
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Substrat: Cu Zn 10 S235JR<br />
Generatorleistung: 49,0 kW 50,4 kW<br />
Zentralgas: Ar (20 l/min) Ar (20 l/min)<br />
Hüllgas: Ar / N2 (29 / 19 l/min) Ar / N2 (29 / 19 l/min)<br />
Zerstäubergas: He (12 l/min) He (12 l/min)<br />
Abbildung 83: Lichtmikroskopische Aufnahmen der Aufsicht <strong>auf</strong> HVHF Plasmajet CVD<br />
Schichten mit kolumnarer Morphologie aus TMDSO<br />
Die Wärmeleitfähigkeit des Substrats hat nicht nur Einfluss <strong>auf</strong> die maximale, lokale Substrattemperatur,<br />
sondern auch <strong>auf</strong> die Temperaturgradienten zum Rand des Substrats. Die geringe<br />
Wärmeleitfähigkeit <strong>von</strong> X5CrNi18-10 erlaubt das Einstellen hoher Substrattemperaturen im<br />
Beschichtungszentrum ohne hohe Generatorleistungen. Gleichzeitig entstehen zum Substratrand<br />
hohe Temperaturgradienten. Aus diesem Grund lassen sich <strong>auf</strong> Kupfer großflächige Beschichtungen<br />
<strong>auf</strong>bringen, während <strong>auf</strong> X5CrNi18-10 der maximale Beschichtungsdurchmesser<br />
30 mm beträgt.<br />
Insbesondere an den APS Molybdänschichten lässt sich der Einfluss der Substratvorbereitung<br />
untersuchen. Auf APS Mo beschichteten Al 99,5 und S235JR Substraten lassen sich keine<br />
Schichten synthetisieren, wenn die raue, oxidierte Oberfläche nicht entfernt wird. Dabei<br />
platzen die Schichten in kleinen Stücken vom Substrat. Durch das Entfernen der Oxidschicht<br />
mit Hilfe einer Drahtbürste wird die Schichthaftung verbessert, so dass Schichtreste <strong>auf</strong> den<br />
Substraten verbleiben. Das Einebnen der Oberfläche mittels Schleifens erlaubt das Abscheiden<br />
<strong>von</strong> Schichten mit guter Anbindung zum beschichteten S235JR Substrat. Im Fall <strong>von</strong> beschichtetem<br />
Al 99,5 kann die kritische Substrattemperatur nicht erreicht werden, da das Aluminium<br />
schmilzt. Auch beim Einsatz <strong>von</strong> Substraten, deren aus dem Herstellungsprozess<br />
stammende Oxidschicht nicht entfernt wird, neigen die Schichten zum Abplatzen. Die beste
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