真空鍍膜技術(shù):物理的氣相沉積技術(shù)由于其工藝處理溫度可控制在500℃以下,因此可作為較終的處理工藝用于高速鋼和硬質(zhì)合金類的薄膜刀具上。采用物理的氣相沉積工藝可大幅度提高刀具的切削性能,人們?cè)诟?jìng)相開(kāi)發(fā)高性能、高可靠性設(shè)備的同時(shí),也對(duì)其應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展,尤其是在高速鋼、硬質(zhì)合金和陶瓷類刀具中的應(yīng)用進(jìn)行了更加深入的研究?;瘜W(xué)氣相沉積技術(shù)是把含有構(gòu)成薄膜元素的單質(zhì)氣體或化合物供給基體,借助氣相作用或基體表面上的化學(xué)反應(yīng),在基體上制出金屬或化合物薄膜的方法,主要包括常壓化學(xué)氣相沉積、低壓化學(xué)氣相沉積和兼有CVD和PVD兩者特點(diǎn)的等離子化學(xué)氣相沉積等。真空鍍膜是指在真空室中,利用荷能粒子轟擊靶表面,使靶材的原子或分子從表面發(fā)射出來(lái)。溫州鈦金真空鍍膜
磁控濺射的工作原理是指電子在外加電場(chǎng)的作用下,在飛向襯底過(guò)程中與氬原子發(fā)生碰撞,使其電離產(chǎn)生出Ar正離子和新的電子;新電子飛向襯底,Ar離子在電場(chǎng)作用下加速飛向陰極靶,并以高能量轟擊靶表面,使靶材發(fā)生濺射。在濺射粒子中,中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜,而產(chǎn)生的二次電子會(huì)受到電場(chǎng)和磁場(chǎng)作用,被束縛在靠近靶表面的等離子體區(qū)域內(nèi),以近似擺線形式在靶表面做圓周運(yùn)動(dòng),并且在該區(qū)域中電離出大量的Ar 來(lái)轟擊靶材,從而實(shí)現(xiàn)了高的沉積速率。隨著碰撞次數(shù)的增加,二次電子的能量消耗殆盡,逐漸遠(yuǎn)離靶表面,并在電場(chǎng)的作用下沉積在襯底上。由于該電子的能量很低,傳遞給襯底的能量很小,致使襯底溫升較低。河北真空鍍膜真空鍍膜是以真空技術(shù)為基礎(chǔ),利用物理或化學(xué)方法,為科學(xué)研究和實(shí)際生產(chǎn)提供薄膜制備的一種新工藝。
離子輔助鍍膜是在真空熱蒸發(fā)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種輔助鍍膜方法。當(dāng)膜料蒸發(fā)時(shí),淀積分子在基板表面不斷受到來(lái)自離子源的荷能離子的轟擊,通過(guò)動(dòng)量轉(zhuǎn)移,使淀積粒子獲得較大動(dòng)能,提高了淀積粒子的遷移率,從而使膜層聚集密度增加,使得薄膜生長(zhǎng)發(fā)生了根本變化,使薄膜性能得到了改善。常用的離子源有克夫曼離子源、霍爾離子源?;魻栯x子源是近年發(fā)展起來(lái)的一種低能離子源。這種源沒(méi)有柵極,陰極在陽(yáng)極上方發(fā)出熱電子,在磁場(chǎng)作用下提高了電子碰撞工作氣體的幾率,從而提高了電離效率。正離子因陰極與陽(yáng)極間的電位差而被引出。離子能量一般很低(50-150eV),但離子流密度較高,發(fā)散角大,維護(hù)容易。
磁控濺射可改變工作氣體與氬氣比例從而進(jìn)行反應(yīng)濺射,例如使用Si靶材,通入一定比例的N2,氬氣作為工作氣體,而氮?dú)庾鳛榉磻?yīng)氣體,反應(yīng)能得到SiNx薄膜。通入氧氣與氮?dú)鈴亩@得各種材料的氧化物與氮化物薄膜,通過(guò)改變反應(yīng)氣體與工作氣體的比例也能對(duì)濺射速率進(jìn)行調(diào)整,薄膜內(nèi)組分也能相應(yīng)調(diào)整。但反應(yīng)氣體過(guò)量時(shí)可能會(huì)造成靶中毒。解決靶中毒主要有以下幾種方法;1.使用射頻電源進(jìn)行濺射;2.采用閉環(huán)控制反應(yīng)氣體通入流量;3.使用孿生靶交替濺射;4.控制鍍膜模式的變換:在鍍膜前,采集靶中毒的遲滯效應(yīng)曲線,使進(jìn)氣流量控制在產(chǎn)生靶中毒的前沿,確保工藝過(guò)程始終處于沉積速率陡降前的模式。真空鍍膜機(jī)真空壓鑄鈦鑄件的方法與標(biāo)準(zhǔn)的壓鑄工藝一樣。
電子束蒸發(fā)鍍膜技術(shù)是一種制備高純物質(zhì)薄膜的主要方法,在電子束加熱裝置中,被加熱的物質(zhì)被放置于水冷的坩堝中電子束只轟擊到其中很少的一部分物質(zhì),而其余的大部分物質(zhì)在坩堝的冷卻作用下一直處于很低的溫度,即后者實(shí)際上變成了被蒸發(fā)物質(zhì)的坩堝。因此,電子束蒸發(fā)沉積方法可以做到避免坩堝材料的污染。在同一蒸發(fā)沉積裝置中可以安置多個(gè)坩堝,這使得人們可以同時(shí)或分別蒸發(fā)和沉積多種不同的物質(zhì)?,F(xiàn)今主流的電子束蒸發(fā)設(shè)備中對(duì)鍍膜質(zhì)量起關(guān)鍵作用的是電子槍和離子源。多弧離子真空鍍膜機(jī)鍍膜還會(huì)在電廠的作用下沉積在具有負(fù)電壓基體表面的任意位置上。真空鍍膜技術(shù)
各種真空鍍膜技術(shù)都需要一個(gè)特定的真空環(huán)境。溫州鈦金真空鍍膜
真空鍍膜:等離子體鍍膜:每個(gè)弧斑存在極短時(shí)間,爆發(fā)性地蒸發(fā)離化陰極改正點(diǎn)處的鍍料,蒸發(fā)離化后的金屬離子,在陰極表面也會(huì)產(chǎn)生新的弧斑,許多弧斑不斷產(chǎn)生和消失,所以又稱多弧蒸發(fā)。較早設(shè)計(jì)的等離子體加速器型多弧蒸發(fā)離化源,是在陰極背后配置磁場(chǎng),使蒸發(fā)后的離子獲得霍爾(Hall)加速對(duì)應(yīng)效應(yīng),有利于離子增大能量轟擊量體,采用這種電弧蒸發(fā)離化源鍍膜,離化率較高,所以又稱為電弧等離子體鍍膜。由于等離子體鍍膜常產(chǎn)生多弧斑,所以也稱多弧蒸發(fā)離化過(guò)程。溫州鈦金真空鍍膜