O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta ta’lim vazirligi toshkent irrigatsiya va qishloq xo’jaligini mexanizatsiyalash muhandislari instituti

 
 

---

131 
 
7. QOPLAMALARNI VAKUUM-PLAZMA TEXNOLOGIYALAR 
YORDAMIDA YOTQIZISH 
 
7.1.Vakuumda qoplamalar olish usullarning umumiy tavsifi 
 
Vakuumda qoplamalarni olish usullarini termik, gazofazali yotqizish va iou-
plazmali usullarga ajratish mumkun. 
Termik usullar rezistorli
31
, electron-nurli va lazerli qizdirish natijasida hosil 
bo‟lgan molekulyar va atomar oqimlarning kondensatsiyasiga asoslangan [37, 38, 
39].  Zamonaviy  adaboyotlarda  bu  usullar  bug‟  fazadan  qo‟ndirish  usullari  va 
molekulyar  oqimlarni    qo‟ndirish  usullari  deb  ham  nomlanadi.  Termik  usullarda 
bug‟lanish  moddalari  mo‟ljal  yizasiga  bir  tekis  sochiladi,  detal  yuzasiga  qo‟nib, 
kondensatsiyalanadi. 
Bug‟lanish 
jarayonning 
issiqlik 
tabiati 
tufayli 
kondensatsiyalanayotgan  zarrachalarning  energiyasi  0,3  eV  dan  oshmaydi, 
ionlanish  darajasi  esa  deyarli  nolga  teng  bo‟ladi.  Usulning  imkoniyatlari 
kondensatsiyalanayotgan  zarrachalar  energiyasining  pastligi  va  notartibligi  tufayli 
chegaralangan,  bu  ba‟zi  holatlarda  kondensatni  asos  bilan  yaxshi  birikmasligiga 
olib  keladi.  Asosning  temperaturasini,  bug‟ning  kondensatsiyalanish  tezligini  va 
vakuum darajasini o‟zgartirish yo‟li bilan  qoplamalarning kerakli strukturasiga va 
mexanik xossalariga erishiladi. 
Termik 
usullar 
yordamida 
metallardan, 
nometallardan, 
yarim 
o‟tkazuvchilardan  va  boshqa  materiallardan  qoplamalarni  olish  mumkin.  Ammo, 
qoplamani  asos  bilan  birikish  mustahkamligining  pastligi,  qoplama  xossalarning 
stabil  (o‟zgarmas)  bo‟lmaganligi,  asosni  yuqori  temperaturagacha  qizdirish 
zarurligi  (qoplamani  erish  temperatiraturani  30…50  foizidan  past  bo‟lmasligi 
kerak),  bu  usularni  mashinasozlikda  qo‟llanishini  chegaralaydi  va  bu  usullar 
yordamida  oksid, karbid,  nitrid,  borid  va  boshqa  birikmalardan  qoplamalarni  olib 
bo‟lmaydi.    
Gazo-fazali  yotqizish  (GFYo)  usullari  metallarning  gazsimon  birikmalar 
(asosan  xlorid,  ftorid  va  boshqa  galogenidlar)ni  vodorod  bilan  aralashtirib,  azot, 
metan  yoki  kislorodni  qo‟shib,  issiqlik  reaktoriga  yuborishga  asoslangan. 
Zamonaviy  adabiyotlarda  bu  usul  CVD  (Chemical  Vapour  Deposition)  yoki 
kimyoviy  bug‟li  yotqizish  (KBYo)  usuli  ham  deyiladi.  Kimyoviy  reaktsiyalar 
natijasida  detal  sirtida  yoki  toza  metaldan,  yoki  metallni  azot,  kislorod,  uglerod 
bilan  hosil  bo‟lgan  birikmalaridan  iborat  qoplama  hosil  bo‟ladi.  Qoplamani  hosil 
qilish  uchun  asosiy  talab  –  jarayon  temperaturasini  vodorod  muhitida  metal 
galogenidini parchalanish temperaturadan oshirib tutishdir. Sifatli qoplamani hosil 
qilish  uchun  asosning  temperaturasi  birikmalar  erish  temperaturasidan  30  foizini 
tashkil  qilishi  kerak,  ya‟ni  900…1100K  oraliqda  bo‟lishi  kerak.  Shu  sababda 
KBYo usuli ko‟pchilik konstruktsion mashinasozlik materiallarni puxtalash uchun 
kam ishlatiladi.   
Konstruktsion materiallar va tayyor detallar sirtida qoplamalarni hosil qilish 
uchin  vakuumli  ion-plazma  usullari  eng  ko‟p  qo‟llaniladigan  usullardir.  Bu 
                                                 
31
Rezistor – tok kuchini kuchlanishga va kuchlanishni tok kuchiga o‟zgartiruvchi elektr zanjirlar elementi. 

---

132 
 
usullarda termik omildan tashqari kuchli ta‟sir qiladigan va nisbatan ancha pastroq 
temperaturalarda  har  xil  birikmalardan  yuqori  sifatli  qoplamalarni  hosil  qilishda 
kinetik va ionizatsion omillar ham qo‟llaniladi [40, 41]. 
Vakuumli  ion-plazmali  usullarda  u  yoki  bu  darajada  plazma  qo‟llaniladi. 
Plazma  nishon  materialini  purkatish,  bug‟  oqimini  qo‟shimcha  ionizatsiyalash  va 
yotqiziladigan  materialni  plazma  holatida  olish  uchun  mo‟ljallangan.  Barcha  ion-
plazmali  usullarni  qoplama  qaysi  fazadan  shakllanishiga  ko‟ra  uchta  guruhga 
ajratish mumkin: ionli yotqizish, ionli cho‟ktirish va plazmali changitish. 
Ionli  yotqizish  usullarda  qoplama  materialidan  tayyorlangan  nishon, 
qo‟shimcha  gaz  plazmasida  yuqori  energiyali  musbat  ionlar  bilan  bombardimon 
qilinib,  purkaladi.  Purkash  natijasida  nishon  fazasi  atomlaridan  iborat  bo‟lgan 
moddalar yuzaga o‟tiradi va qoplamani hosil qiladi. 
Ionli cho‟ktirish usullari termik usullar bilan olingan qoplamalarni asos bilan 
birikish  mustahkamligini  hamda  ionli  purkash  usullar  bilan  olingan  qoplamani 
o‟sish tezligini oshirish kerak bo‟lgani uchun rivojlanib ketdi. Bu usulning asosida 
kondensatsiya  energiasi  oshganda  qoplamani  asos  bilan  birkish  mustahkamligi 
ham  oshish  qonuniyatlari  yo‟tadi. Bu nisbatan past temperaturada qiyin  eriydigan 
materiallardan qoplamalarni olish imkoniyatini beradi. Ionli cho‟ktirishda material 
termik usuli bilan bug‟lanadi, keyin ionizatsiyalanadi va manfiy potentsial ta‟sirida 
detal yuzasiga qarab tezlashadi.  
Yoyli  bug‟latish  qurilmalar  yordamida qoplamalar olish usullari vakuumda 
plazmali  changitish  usullari  (VPCh)  degan  nomini  oldi.  Bu  usullar  asosida  ikkita 
mujassamlangan  usul  yotadi:  birorta  elektr  razryadda  plazma  hosil  bo‟lishi  va 
deionizaysiyadan
32
  keyin  plazma  mahsulotini  kondensatsiya  sirtiga  qarab 
tezlashishi. Bunda yoki faqat  plazma ionlari, yoki butun neytral plazma tezlashadi. 
Birinchi  holatda  ionli  yotqizish,  ikkinchida  –  plazmali  tezlatgichlar  yordamida 
plazmani  yotqizish  vujudga  keladi.    Plazmali  tezlatgichlar  yordamida  yotqizishda  
plazmani tezlanishi Amper kuchi  yoki gaz bosimi gradient ta‟sirida amalga oshishi 
mumkin. 
Har  xil  usul  bilan  qoplamalarni  olishini  ikkita  asosiy  texnologik  parameter 
bo‟yicha  tahlil  qilamiz: kondensatsiya  sirtiga tushib  borayotgan  zarrachalar  oqim 
zichligi va  zarrachalar  yo‟naltirilgan xarakatining o‟rtacha kinetik energiyasi. 7.1 
rasmda  energiya  sohasi  va  zarrachalar  oqimi  zichligi  tepadan  ikkita  chiziq  bilan 
chegaralangan, ular 700K va 1500K temperaturalarda nurlanish hisobiga issiqlikni 
chiqib  ketishi  imkoniyatlarga  to‟g‟ri  keladi.    I  –  chi  soha  qoplamalar  hosil 
qilishning past temperaturali metallurgiya va gazotermik usullarga to‟g‟ri keladi. 
 
                                                 
32
 Deionizatsiya – gaz egallab turgan hajmdan ion va elektronlarni yoq bo‟lishi, ionizatsiyaga teskari jarayon bo‟lib, 
odatda gazda elektr razryad tugagandan keyin vujudga keladi.  

---

133 
 
 
7.1 rasm. Bitta zarrachaga to‟g‟ri keladigan atomlar energiyasini zarrachalar 
oqimining  zichligiga  bog‟liq  holda  qoplamalar  yotqizishning  har  xil  usullarni 
solishtirilishi 
 
II  –chi  sohani  statsionar  termik  bug‟latish  usullarga  tegishli  deb  qarash 
mumkin.  Katodli  changlatish  (III  –  chi  soha)  zarrachalarning  nisbatan  yuqori 
energiyalari  bilan  ajralib  turadi  va  qoplamalarni  10
-9
  m/s  gacha  tezlik  bilan 
yotqizish imkonini beradi.  
 Qoplamalarni  10
-7
  m/s  tezlik  bilan  kondensatsiyalash  imkonini  beradigan 
magnetron  usulari  (IV  –  chi  soha)  –  bu  katodli  purkashni  takomillashtirilgan 
usullaridir.  V  –chi  soha  ionli  va  plazmali  cho‟ktirishga  to‟g‟ri  keladi.  Boshqa 
usullarga 
qaraganda 
yuqori 
energiyali 
plazma 
texnologiyalari 
kondensatsiyalanadigan zarrachalarning energiyasini keng doirada rostlash va, shu 
bilan,  har  xil  texnologik  jarayonlar  (yuzalarni  gaz  va  ionli  aniqlashtirish, 
kondensatsiyalash va singdirish) ni mujassamlash imkonini beradi.