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真空阴极电弧离子镀概述

文章作者:广东尊龙凯时
阅读:1427
发布时间:2023-08-14
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    真空阴极电弧离子镀简称真空电弧镀。如采用两个或两个以上真空电弧蒸发源(简称电弧源) 时,则称为多弧离子镀或多弧镀。它是把真空弧光放电用于蒸发源的一种真空离子镀膜技术,它与空心阴极放电的热电子电弧不同,它的电弧形式是在冷阴极表面上形成阴极电弧斑点。

阴极电弧离子镀膜设备.jpg

真空阴极电弧离子镀的特点是:

(1) 蒸发源为固体阴极靶,从阴极靶源直接产生等离子体,不用熔池,电弧靶源可任意方位、多源布置以保证镀膜均匀。

(2) 设备结构较简单,不需要工作气体,也不需要辅助的离子化手段,电弧靶源既是阴极材料的蒸发源,又是离子源;而在进行反应性沉积时仅有反应气体存在,气氛的控制采用简单的全压强控制。

(3) 离化率高,一般可达 60%~80%,沉积速率高。

(4) 入射离子能量高,沉积膜的膜/基结合力较好。

(5) 采用低电压电源工作,操作比较安全。

(6) 可以沉积金属膜、合金膜,也可以反应合成各种化合物膜 (氨化物、碳化物、氧化物),甚至可以合成 DLC膜、C-N 膜等。其缺点是:沉积时从靶表面飞溅出微细液滴,冷凝在所镀膜层中使膜层的粗糙度增加。目前,已经研究了许多有效的方法,以减少和消除这些微滴。

真空电弧离子镀技术已广泛用于涂镀刀具、模具的超硬保护层,膜系包括 TiN、ZrN、HfN、TiAIN、TiC、TiNC、CrN、Al2O3、DLC 等,镀层产品包括刀具、工模具等在仿金和彩色装饰保护膜层方面,膜系包括 TiN、ZrN、TiAIN、TiAINC、TC、TiNC、DLC、Ti-O-N、T-O-N-C、ZrCN、Zr-O-N等,彩色膜系有枪黑、乌黑、紫、棕、蓝、绿灰等。

    多弧离子镀的应用面广,实用性强,特别在刀具、工模具和不锈钢板等材料的表面上镀覆装饰及耐磨硬质膜层等方面发展最为迅速。

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