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PVD(真空)镀膜

作者:admin 发布日期:2020-10-31 关注次数: 二维码分享


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PVD是英文Physical Vapor Deposition(物理气相沉积)的缩写,是指在真空条件下,采用低电压、大电流的电弧放电技术,利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离,利用电场的加速作用,使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。


PVD技术的发展

PVD技术出现于二十世纪七十年代末,制备的薄膜具有高硬度、低摩擦系数、很好的耐磨性和化学稳定性等优点。最初在高速钢刀具领域的成功应用引起了世界各国制造业的高度重视,人们在开发高性能、高可靠性涂层设备的同时,也在硬质合金、陶瓷类刀具中进行了更加深入的涂层应用研究。与 CVD工艺相比,PVD工艺处理温度低,在600℃以下时对刀具材料的抗弯强度无影响;薄膜内部应力状态为压应力,更适于对硬质合金精密复杂刀具的涂层; PVD工艺对环境无不利影响,符合现代绿色制造的发展方向。目前PVD涂层技术已普遍应用于硬质合金立铣刀、钻头、阶梯钻、油孔钻、铰刀、丝锥、可转位铣刀片、异形刀具、焊接刀具等的涂层处理。

PVD技术不仅提高了薄膜与刀具基体材料的结合强度,涂层成分也由第一代的TiN发展为TiC、TiCN、ZrN、CrN、MoS2、TiAlN、TiAlCN、TiN-AlN、CNx、DLC和ta-C等多元复合涂层。

真空手套箱金属件PVD装饰膜镀制工艺,主要为在装饰产品设计。例如大型板材管材、家具装饰品上镀保护膜,真空手套箱设备手套箱后的产品能够展现出雍容华贵、光彩夺目等各种各样的美丽效果,并且膜层耐磨损不褪色。

1.装饰件材料(底材)

(1)金属。不锈钢、钢基合金、锌基合金等。

(2)玻璃、陶瓷。

(3)塑料。ABS、PVC、PC、SHEET、尼龙、水晶等。

(4)柔性材料。涤纶膜、PC、纸张、布、泡沫塑料、钢带等。

2.装饰膜种类

(1)金属基材装饰膜层:TiN、ZrN、TiC、CrNx、TiCN、CrCN、Ti02、Al等。

(2)玻璃、陶瓷装饰膜层:TiO2、Cr2O3、MgF2、ZnS等。

(3)塑料基材装饰膜层:AI、Cu、Ni、Si02、Ti02、ITO、MgF2。

(4)柔性材料装饰膜层:Al、lTO、Ti02、ZnS等。

真空手套箱用磁控溅射离子镀技术为黄铜电镀亮铬的卫生洁具镀制ZrN膜。真空手套箱设备采用基材为锆的非平衡磁控溅射靶和中频电源,以及脉冲偏压电源。

(1)抽真空

5 X 10-3~6.6 x 10-13Pa本底真空。真空手套箱设备加热温度应在真空室器壁放气后又回升到100~150℃。

(2)轰击清洗

真空度:通人氩气真空度保持在2~3Pa。轰击电压:800~1000V,脉冲占空比20%。轰击时间:10min。

(3)手套箱

①沉积锆底层

真空度:通入氩气,真空度保持在s x l0-1Pa。靶电压:400—550V,靶功率15 N 30W/Crrr2。脉冲偏压:450~500V,占空比20 %。手套箱时间:5~10min。

②镀ZrN膜

真空度:通入氮气,真空度保持在(3~5) x 10-1Pa。靶电压:400~550V,靶电流随靶的面积增大而加大。脉冲偏压:150~200V,占空比80 %。手套箱时间:20~30min。

由于真空手套箱磁控溅射技术中金属离化率低,不容易进行反应沉积,获得化合物膜层的工艺范围比较窄。真空手套箱设备可采用气体离子源将反应气体离化,扩大反应沉积的工艺范围。也可以采用柱状弧源产生的弧等离子体作为离化源,柱状弧源还是辅助手套箱源。

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