Flow control voor diamantcoating met HFCVD-methode

Door: Redactie - 2 juni 2021 |

Flow control voor diamantcoating met chemische dampdepositie technieken (HFCVD-methode)

Door zijn unieke slijtvastheid geeft diamant een perfecte coating voor snijgereedschappen (zoals een slijpschijf). Om een diamantlaag aan te brengen kunnen verschillende technieken worden toegepast. Eén daarvan is de HFCVD-techniek, een chemisch opdampproces.

Bij dit proces wordt een mengsel van koolstofhoudend gas gebruikt. Dit gas wordt thermisch geactiveerd door een hete gloeidraad bij een subatmosferische druk. Zowel het gasmengsel als de gasflow moeten zorgvuldig worden geregeld. Om ervoor te zorgen dat de juiste hoeveelheid gas wordt gebruikt en de herhaalbaarheid van het proces gewaarborgd blijft, worden flowregelaars ingezet.

Toepassingseisen

Het is van cruciaal belang dat de gebruikte flowregelaars ervoor zorgen dat de juiste hoeveelheid gas wordt toegepast en dat het proces herhaalbaar is. Dit is noodzakelijk om de uniformiteit en kwaliteit van de dunne diamantlagen te waarborgen. Het is belangrijk dat de instrumenten uiterst betrouwbaar zijn en beschikken over analoge of digitale communicatie. Zorgvuldige flowregeling en monitoring is essentieel voor de veiligheid, in verband met de ontvlambare en explosieve eigenschappen van de gassen in het proces.

Procesoplossing

Een van de meest veelzijdige methoden om diamantcoating te produceren is de HFCVD-methode, waarbij het gasmengsel wordt verhit door het te geleiden langs dunne W- of Ta-draden (∅100 tot 300 μm) die tot 2400ºC worden verhit. Normaal gesproken zijn twee gassen benodigd: H2 en CH4, waarbij het methaan wordt verdund tot 1 à 2 vol% in de waterstof. De totale druk binnenin de reactoren voor HFCVD varieert tussen 20 mbar en 200 mbar, waarbij de totale flow afhangt van de omvang en geometrische vorm van de reactorkamer.

Lees het artikel verder op de site van Bronkhorst Nederland