Ion beam process for deposition of highly abrasion-resistant...

C - Chemistry – Metallurgy – 23 – C

Patent

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C23C 14/46 (2006.01) C23C 14/02 (2006.01) C23C 16/02 (2006.01) C23C 16/30 (2006.01) C23C 16/32 (2006.01) C23C 16/34 (2006.01) C23C 16/513 (2006.01)

Patent

CA 2184738

An ion beam deposition method is provided for manufacturing a coated sub- strate with improved abrasion resistance, and improved lifetime. The substrate is first chemically cleaned to remove con- taminants. Secondly, the substrate is in- serted into a vacuum chamber (1) on holder (3), and the air therein is evacuated via pump (2). Then the substrate surface is bombarded with energetic ions from ion beam source (4) supplied from inert (5) or reactive (6) gas inlets to assist in re- moving residual hydrocarbons and surface oxides, and activating the surface. After sputter-etching the surface, a protective, abrasion-resistant coating is deposited by ion beam deposition where reactive gas in- lets (7, 8 and 9) may be employed. The ion beam-deposited coating may contain one or more layers. Once the chosen coat- ing thickness is achieved, deposition is ter- minated, vacuum chamber pressure is in- creased to atmospheric pressure and the coated substrate products having improved abrasion-resistance are removed from the chamber. These coated products may be plastic sunglass lenses, ophthalmic lenses, bar codes scanner windows, and indus- trial wear parts needing protection from scratches and abrasion.

L'invention concerne un procédé à dépôt d'ions pour la fabrication d'un substrat enduit présentant une résistance à l'abrasion accrue et une durée de vie plus longue. Le procédé selon l'invention consiste à d'abord nettoyer chimiquement le substrat de sorte qu'il soit débarrassé de tout contaminant, à l'insérer ensuite dans une enceinte à vide (1) sur un support (3), à évacuer l'air contenu dans cette dernière au moyen d'une pompe (2), et à bombarder la surface du substrat d'ions énergétiques d'une source de faisceau d'ions (4) envoyée par des admission de gaz inertes (5) ou réactif (6) de manière à faciliter l'enlèvement des hydrocarbures résiduels et des oxydes de surface, et à activer la surface. Une fois la surface du substrat gravée par crépitement, le revêtement résistant à l'abrasion est déposé par dépôt d'ions, des admissions de gaz réactif (7,8 et 9) pouvant utilisés. Ce revêtement déposé par dépôt d'ions peut se composer d'une ou plusieurs couches. Une fois l'épaisseur choisie dudit revêtement obtenue, le procédé de dépôt sur le substrat est achevé, la pression dans l'enceinte à vide portée à la pression atmosphérique et les produits de substrat enduit présentant une résistance à l'abrasion accrue sont retirés de l'enceinte à vide. Ces produits enduits peuvent être des verres en plastique pour lunettes de soleil, des lentilles ophtalmiques, des fenêtres de lecture de codes à barres et des pièces d'usure industrielles devant être protégées contre les rayures et l'abrasion.

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