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.真空蒸鍍
真空蒸鍍是真空條件下在1.33x10-3至1.33x10-4Pa的壓力下,用電子束等熱源加熱沉積材料使之蒸發(fā),蒸發(fā)的原子或分子直接在注塑加工件表面形成沉積層。但對于難熔的金屬碳化物和氮化物進行直接蒸發(fā)是有困難的,并且有使化合物分解的傾向。為此,開發(fā)了引入化學過程的反應蒸鍍,例如,用電子槍蒸發(fā)鈦金屬,并將少量和等反應氣體導入蒸發(fā)空間,使鈦原子和反應氣體原子在工件表面進行反應,沉積TiC涂層。
真空蒸鍍多用于透鏡和反射鏡等光學元件、各種電子元件、塑料注塑加工制品等的表面鍍膜,在表面硬化方面的應用不太多。
涂層技術
增強型磁控陰極?。宏帢O弧技術是在真空條件下,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?。哼^濾陰極電弧(FCA)配有的電磁過濾系統(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,與機體的結合力很強。
總之,化學氣相沉積就是,利用氣態(tài)物質(zhì)在固體表面上進行化學反應,生成固態(tài)沉積物的過程。其過程如下:
(1)反應氣體向工件表面擴散并吸附。
(2)吸附于工件表面的各種物質(zhì)發(fā)生表面化學反應。
(3)生成物質(zhì)點聚集成晶核并長大。
(4)表面化學反應中產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物脫離工件表面返回氣相。
(5)沉積層與基體的界面發(fā)生元素的相互擴散,而形成鍍層。
CVD法是,將工件置于有氫氣保護的爐內(nèi),加熱到800℃以上高溫,向爐內(nèi)通入反應氣體,使之在爐內(nèi)熱解,化合成新的化合物沉積在工件表面。在模具的應用中,其覆膜厚度一般為6-10μm。
對于需要更高的表面形態(tài)質(zhì)量的應用(對于粗糙度,晶粒尺寸,化學計量和其他要求比沉積速率更重要的應用),濺射工藝似乎是一種替代方法。由于在冷卻過程中隨著溫度或基材(聚合物)熔化溫度的降低而產(chǎn)生的應力,沉積過程對某些應用提出了溫度限制。這導致濺射工藝在PVD沉積技術中變得更加重要,同時又不會忘記基于濺射工藝的新技術的出現(xiàn),以滿足不斷增長的市場需求。