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磁控溅射是为了在低气压下进行高速溅射,必须有效地提高气体的离化率。通过在靶阴极表面引入磁场,利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率的方法。
工作原理
磁控溅射的工作原理是指电子在电场E的作用下,在飞向基片过程中与原子发生碰撞,使其电离产生出Ar 和新的电子;新电子飞向基片,Ar 在电场作用下加速飞向阴极靶,并以高能量轰击靶表面,使靶材发生溅射。在溅射粒子中,中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜,而产生的二次电子会受到电场和磁场作用,产生E(电场)×B(磁场)所指的方向漂移,简称E×B漂移,其运动轨迹近似于一条摆线。若为环形磁场,则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动,它们的运动路径不仅很长,而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内,并且在该区域中电离出大量的Ar 来轰击靶材,从而实现了高的沉积速率。随着碰撞次数的增加,
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二次电子的能量消耗殆尽,逐渐远离靶表面,并在电场E的作用下终沉积在基片上。由于该电子的能量很低,传递给基片的能量很小,致使基片温升较低。
为了消除这种振动,设计者采用了很多方法,例如采用轻质的活塞减少运动件的质量、提高曲轴的刚度、采用60度夹角的“V”型布置发动机等等。增加平衡轴(如上图中间位置所示部件)也是这些办法其中之一,简单说平衡轴其实就是一个装有偏心重块并随曲轴同步旋转的轴,利用偏心重块所产生的反向振动力,使发动机获得良好的平衡效果,降低发动机振动。
平衡轴可分为单平衡轴和双平衡轴两种。单平衡轴顾名思义采用单一平衡轴,利用齿轮传动方式进行工作,通过曲轴旋转带动固连的平衡轴驱动齿轮、平衡轴从动齿轮以及平衡轴。单平衡轴可以平衡占整个振动比例相当大的一阶振动,使发动机的振动得到明显改善。由于单平衡轴结构简单,占用空间小,因而在单缸和小排量发动机中应用较为广泛。而双平衡轴则采用的是链传动方式带动两根平衡轴转动,其中一根平衡轴与发动机的转速相同,可以消除发动机的一阶振动;另一根平衡轴的转速是发动机转速的2倍,可以消除发动机的振动,从而达到更加理想的减振效果。由于双平衡轴的结构较为复杂、成本高、占用发动机的空间又相对较大大,因此一般在大排量汽车上较为常用。另外,还有一种双平衡轴布置方式,就是两个平衡轴与气缸中心线成角度对称布置,旋转方向相反,转速与曲轴转速相同,用以平衡发动机的一阶往复惯性力。
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『由于每缸内活塞的工作环境略有不同,使得活塞的积碳程度有差异』
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『活塞顶部的积碳』
如果活塞环的安装不当或密封性不好,就会导致缸壁上的机油上窜至燃烧室与混合气一起燃烧,引起烧机油现象。若活塞环与缸壁的配合间隙过小或活塞环因积碳被卡死在环槽内等情况,活塞做上下的往复运动时,很可能会将气缸壁刮伤,长时间后会在气缸壁上形成很深的沟纹,也就是常说的“拉缸”现象。气缸壁有了沟纹,密封性不良,同样会造成烧机油的情况。因此应定期检查活塞的工作状态,避免以上两种情况的发生,保证发动机的运行状况良好。
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