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PVD(Physical Vapor Deition),在真空条件下,采用物理方法,使材料源表面气化成原子、分子或离子,在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。PVD主要分为蒸镀、溅射和离子镀三大类。
蒸发镀膜
真空条件下,将镀料加热蒸发或升华,材料的原子或分子直接在衬底上成膜的技术。根据加热方法的不同主要有以下几种蒸发镀膜技术。
采用电阻加热蒸发源的蒸发镀膜技术,一般用于蒸发低熔点材料,如铝、金、银、硫化锌、氟化镁、三氧化二铬等;加热电阻一般采用钨、钼、钽等。
在靶材和衬底之间加上一个直流高压,极板间的气体(一般为Ar2)电离,高速带电离子轰击靶材表面的溅射镀膜技术。要保持自持放电,在两极板间距为数厘米的正常溅射间距下,放电气压一般高达10帕,这对溅射效率和薄膜质量都是不利的。因此,直流溅射多采用非自持放电,也就是加入热电子发射极和辅助阳极的四极溅射,可使溅射在10-1~10-2帕的低气压下进行。离子镀在真空条件下,利用气体放电使气体或被蒸发物质部分电离,并在气体离子或被蒸发物质离子的轰击下,将蒸发物质或其反应物沉积在基片上的方法。PVD技术的应用范围及优缺点
其应用范围是:
1)碳钢、合金钢、不锈钢及钛合金等金属材料;
2)金属材料的表面硬度至少需要在HV170以上。
其优点是:
与传统磁控溅射单色PVD技术相比,双色PVD工艺更为复杂,流程更为繁杂,生产难度高,但外观效果,两种颜色的表面硬度都在HV600以上。
传统磁控溅射单色PVD技术要在实现双色效果,采取的工艺措施是在整体PVD单色的基础上把需要实现另一种颜色的区域激光镭雕掉或者磨掉。氮化铬涂层 (CrN)
CrN涂层具有良好的抗粘结性,抗腐蚀性,耐磨性。
用途:加工铝合金,红铜的刀具,注塑模具,零件(特别是有润滑油浸泡)
5)DLC
DLC涂层的组成为TIN+TICN+DLC结构。具有摩擦系数较低,
耐磨损,膜层应力小好等优点
用途:润滑涂层,成型模具,铝合金等粘结性强材料冲压模具。
6)ZrN
ZrN不含Ti和Cr的单成膜,有较高的耐热性,涂层颜色艳丽,在加工铝钛合金时可有效减少切削瘤
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