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PVD工藝技術的發展及工作原理
點擊次數:518  更新時間:2020-10-21  【打印此頁】  【關閉
一、真空涂層技術起步時間不長,國際上在上世紀六十年代才出現將CVD(化學氣相沉積)技術應用于硬質合金刀具上。由于 該技術需在高溫下進行(工藝溫度高于 1000oC),涂層種類單一,局限性很大,因此,其發展初期未免差強人意。

二、到了上世紀七十年代末,開始出現 PVD(物理氣相沉積) 技術,為真空涂層開創了一個充滿燦爛前景的新天地,之后在短短的二、三十年間PVD工藝涂層技術得到迅猛發展,究其原因,是因為其在真空密封的腔體內成膜,幾乎無任何環境污染問題,有利于環保;因為其能得到光亮、華貴的表面,在顏色上,成熟的有七彩色、銀色、透明色、金黃色、黑色、灰黑色、玫瑰金色、古銅色、藍色等各種顏色,可謂五彩繽紛,能夠滿足裝飾性的各種需要;又由于 PVD技術,可以輕松得到其他方法難以獲得的高硬度、高耐磨性的陶瓷涂層、復合涂層,應用在工裝、模具上面,可以使壽命成倍提高,較好地實現了低成本、高收益的效果;此外, PVD 涂層技術具有低溫、高能兩個特點,幾乎可以在任何基材上成膜,因此,應用范圍十分廣闊,其發展神速也就不足為奇。真空涂層技術發展到了今天還出現了PCVD(物理化學氣相沉積)、MT-CVD(中溫化學氣相沉積)等新技術,各種涂層設備、各種涂層工藝層出不窮,如今在這一領域中,已呈現出百花齊放,百家爭鳴的喜人景象。

三、PVD (Physical Vapor Deposition) 即物理氣相沉積,分為:真空蒸發鍍膜、真空濺射鍍膜和真空離子鍍膜。我們通常所說的PVD鍍膜 ,指的就是真空離子鍍膜;通常說的NCVM鍍膜,就是指真空蒸發鍍膜和真空濺射鍍。

四、真空蒸鍍基本原理:在真空條件下,使金屬、金屬合金等蒸發,然后沉積在基體表面上,蒸發的方法常用電阻加熱,電子束轟擊鍍料,使蒸發成氣相,然后沉積在基體表面,歷史上,真空蒸鍍是PVD法中使用最早的技術。

五、濺射鍍膜基本原理:充氬(Ar)氣的真空條件下,使氬氣進行輝光放電,這時氬(Ar)原子電離成氬離子(Ar ),氬離子在電場力的作用下,加速轟擊以鍍料制作的陰極靶材,靶材會被濺射出來而沉積到工件表面?!R射鍍膜中的入射離子,一般采用輝光放電獲得,在l0-2Pa~10Pa范圍,所以濺射出來的粒子在飛向基體過程中,易和真空室中的氣體分子發生碰撞,使運動方向隨機,沉積的膜易于均勻。

六、離子鍍基本原理:在真空條件下,采用某種等離子體電離技術,使鍍料原子部分電離成離子,同時產生許多高能量的中性原子,在被鍍基體上加負偏壓。這樣在深度負偏壓的作用下,離子沉積于基體表面形成薄膜。
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