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PVD(物理氣相沉積)

2023-04-14 09:00:58   來源:邁格諾科官網(wǎng)   游覽:

PVD(物理氣相沉積)


名詞解釋

          PVD是英文Physical Vapor Deposition(物理氣相沉積)的縮寫,是指在真空條件下,采用低電壓、大電流的電弧放電技術(shù),利用氣體放電使靶材蒸發(fā)并使被蒸發(fā)物質(zhì)與氣體都發(fā)生電離,利用電場的加速作用,使被蒸發(fā)物質(zhì)及其反應(yīng)產(chǎn)物沉積在工件上。 


技術(shù)發(fā)展

          PVD技術(shù)出現(xiàn)于,制備的薄膜具有高硬度、低摩擦系數(shù)、很好的耐磨性和化學穩(wěn)定性等優(yōu)點。最初在高速鋼刀具領(lǐng)域的成功應(yīng)用引起了世界各國制造業(yè)的高度重視,人們在開發(fā)高性能、高可靠性涂層設(shè)備的同時,也在硬質(zhì)合金、陶瓷類刀具中進行了更加深入的涂層應(yīng)用研究。與CVD工藝相比,PVD工藝處理溫度低,在600℃以下時對刀具材料的抗彎強度無影響;薄膜內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)為壓應(yīng)力,更適于對硬質(zhì)合金精密復雜刀具的涂層;PVD工藝對環(huán)境無不利影響,符合現(xiàn)代綠色制造的發(fā)展方向。當前PVD涂層技術(shù)已普遍應(yīng)用于硬質(zhì)合金立銑刀、鉆頭、階梯鉆、油孔鉆、鉸刀、絲錐、可轉(zhuǎn)位銑刀片、車刀片、異形刀具、焊接刀具等的涂層處理。

         PVD技術(shù)不僅提高了薄膜與刀具基體材料的結(jié)合強度,涂層成分也由第一代的TiN發(fā)展為TiC、TiCN、ZrN、CrN、MoS2、TiAlN、TiAlCN、TiN-AlN、CNx、DLC和ta-C等多元復合涂層。 [2]


涂層技術(shù)

           增強型磁控陰極弧:陰極弧技術(shù)是在真空條件下,通過低電壓和高電流將靶材離化成離子狀態(tài),從而完成薄膜材料的沉積。增強型磁控陰極弧利用電磁場的共同作用,將靶材表面的電弧加以有效地控制,使材料的離化率更高,薄膜性能更加優(yōu)異。

           過濾陰極弧:過濾陰極電弧(FCA )配有高效的電磁過濾系統(tǒng),可將離子源產(chǎn)生的等離子體中的宏觀粒子、離子團過濾干凈,經(jīng)過磁過濾后沉積粒子的離化率為100%,并且可以過濾掉大顆粒, 因此制備的薄膜非常致密和平整光滑,具有抗腐蝕性能好,與機體的結(jié)合力很強。

          磁控濺射:在真空環(huán)境下,通過電壓和磁場的共同作用,以被離化的惰性氣體離子對靶材進行轟擊,致使靶材以離子、原子或分子的形式被彈出并沉積在基件上形成薄膜。根據(jù)使用的電離電源的不同,導體和非導體材料均可作為靶材被濺射。

          離子束DLC:碳氫氣體在離子源中被離化成等離子體,在電磁場的共同作用下,離子源釋放出碳離子。離子束能量通過調(diào)整加在等離子體上的電壓來控制。碳氫離子束被引到基片上,沉積速度與離子電流密度成正比。星弧涂層的離子束源采用高電壓,因而離子能量更大,使得薄膜與基片結(jié)合力很好;離子電流更大,使得DLC膜的沉積速度更快。離子束技術(shù)的主要優(yōu)點在于可沉積超薄及多層結(jié)構(gòu),工藝控制精度可達幾個埃,并可將工藝過程中的顆料污染所帶來的缺陷降至最小。


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