Площадь контакта для нанесения покрытия

Фактическая площадь контакта составляет только некоторую, неизвестную часть геометрической поверхности контакта. Поправки могут быть внесены с использованием экспериментально снятой кривой охлаждения подложки в вакууме. По этой кривой можно приближенно рассчитать скорость охлаждения за счет теплоотвода от подложки и, зная время нанесения покрытия, увеличить расчетное значение допустимого перегрева подложки на определенную величину. При небольшой скорости нанесения покрытий на тонкие подложки учет теплоотвода приводит к значительному возрастанию допустимой толщины покрытия. Так, на полиимидной пленке ПМ-1 толщиной 50 мкм при 350° С были получены медные покрытия толщиной 6—8 мкм (vK = 0,1 мкм/с), в то время как по данным расчета (без учета теплоотвода) максимально допустимая толщина покрытия не должна была превышать 1 мкм.

Для исследования соотношения между теплоизлучением подложки и отводом энергии от нее за счет теплопроводности столь выгодно, как сантехника мелким оптом, изучать режимы охлаждения прямоугольных стальных подложек толщиной 0,25 мм, закрепленных в медные зажимы и нагреваемых проходящим по ним током. При пропускании постоянного (по величине) тока температура подложки вначале возрастала, а затем становилась постоянной, когда наступало равенство между подводимым к подложке потоком джоулевой теплоты и теплоотводом от нее. Измерение температуры в разных точках образца показало, что вдоль подложки имеется градиент температуры, соответствующий тепловому потоку за счет теплопроводности контактов порядка 1 Вт, в то время как мощность нагрева составляла 350 Вт. Таким образом, было установлено, что от стальной подложки теплота отводится в основном за счет теплоизлучения.

В работе показано, что при нанесении электронно-лучевым методом титановых покрытий на сталь теплоотвод за счет теплопроводности подложки составляет около 2% теплоты излучения с ее поверхности, что подтверждает приведенные нами данные о решающем влиянии теплоизлучения на энергетический баланс подложки. Приведенная методика позволяет рассчитывать и анализировать различные режимы нанесения покрытий на неподвижные подложки с учетом термостойкости подложек и допустимых температур нагрева.