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PVD混運(yùn)技術(shù)分析知識(shí)
發(fā)布時(shí)間:2014-09-02 瀏覽:3743 次

  真空蒸鍍、濺射鍍膜、離子鍍膜各種沉積手段及方法混合運(yùn)用是PVD技術(shù)最新進(jìn)展之一,經(jīng)過(guò)多種離子源的組合運(yùn)用,可以解決單一沉積手段的缺點(diǎn),獲得良好的效果,比如離子鍍,采用脈沖激光作為蒸發(fā)源,然后對(duì)蒸汽進(jìn)行等離子體化,加上負(fù)偏壓,不但可以提高沉積速率,還可以改善沉積粒子的活性,提高沉積能量。

  在蒸鍍中,采用熱絲電子發(fā)射,使蒸汽原子離化,就可以對(duì)基片加上偏壓,獲得具有轟擊效果的沉積膜層。

  真空陰極電弧和磁控濺射技術(shù)組合在一起進(jìn)行同時(shí)沉積的技術(shù),也是近年來(lái)應(yīng)用工業(yè)生產(chǎn)中的一種復(fù)合技術(shù),其設(shè)備稱(chēng)為多弧一磁控濺射多功能鍍膜機(jī),其原理示意圖如圖1所示,用于離子摻金鍍膜。

  真空鍍膜室內(nèi)安裝數(shù)個(gè)陰極蒸發(fā)源,陰極為鈦或鋯,中間裝有柱狀磁控濺射靶,靶材為金。

  首先按照多弧離子鍍的工藝參數(shù)和操作規(guī)程在鍍件上沉積TiN(或ZrN)鍍層,再開(kāi)啟磁控濺射靶涂鍍(TiAu)N涂層,從而得到TiN +(TiAu)N的復(fù)合膜。

  最后關(guān)閉多弧蒸發(fā)源的供電電源,使多弧蒸發(fā)源停止工作,只用磁控濺射法在被鍍件表面的最外一層沉積Au,則可得到TiN十(TiAu)N+ Au的多層復(fù)合膜。

  摻金后的被鍍件經(jīng)過(guò)耐腐蝕性和耐磨性試驗(yàn)和測(cè)試,膜仍保持完整,膜層成分在摩擦前后基本保持一致:摩擦前Au為97.59%,Ti為2.41 %,摩擦后Au為95.46%,Ti為4.54%。

  摩擦條件是在1000g載荷下,在ML-10磨損試驗(yàn)機(jī)上摩擦,往復(fù)次數(shù)為500次,摩擦蹤距離為9.42km。

  在多弧一磁控濺射多功能鍍膜機(jī)的基礎(chǔ)上又研制出復(fù)合式離子鍍膜設(shè)備。

  復(fù)合式離子鍍膜設(shè)備采用孿生靶的先進(jìn)技術(shù),克服直流濺射固有的靶中毒、打火等不良弊病,可以鍍制諸如A1203、Si02氧化優(yōu)質(zhì)膜,使鍍件的抗氧化耐蝕性能又有所提高和改善。

  復(fù)合式真空離子鍍膜設(shè)備,中心安裝柱狀多弧靶,靶材為鈦或鋯。

  它不但能保持多弧技術(shù)離化率高、沉積速率快的特點(diǎn),還能有效地降低小平面多弧靶沉積過(guò)程中很難避免的“液滴”的缺陷,從而可以制備出低孔隙率的金屬薄膜或化合物薄膜;在周邊安裝了孿生平面磁控,靶材為鋁或硅,可以鍍A1203或Si02金屬陶瓷膜;另外,在周邊還安裝了多個(gè)小平面多弧蒸發(fā)源,靶材為鉻或鎳,可以鍍制多層金屬膜和多層復(fù)合膜。

  復(fù)合式離子鍍膜設(shè)備由于具有多種不同形式鍍膜裝置及不同材質(zhì)的蒸發(fā)源及濺射靶,它們既可以獨(dú)立地分別工作又可以同時(shí)工作,既能制備純金屬膜又能制備金屬化合物膜或復(fù)合材料膜;既能制備單層薄膜又能制備多層復(fù)合膜,用途極其廣泛。

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