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精彩詞條PVD
補充:0 瀏覽:9286 發(fā)布時間:2012-9-12
PVD(Physical Vapor Deposition),指利用物理過程實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)移,將原子或分子由源轉(zhuǎn)移到基材表面上的過程。它的作用是可以是某些有特殊性能(強度高、耐磨性、散熱性、耐腐性等)的微粒噴涂在性能較低的母體上,使得母體具有更好的性能! PVD基本方法:真空蒸發(fā)、濺射 、離子鍍(空心陰極離子鍍、熱陰極離子鍍、電弧離子鍍、活性反應(yīng)離子鍍、射頻離子鍍、直流放電離子鍍)
PVD簡介 PVD是英文Physical Vapor Deposition(物理氣相沉積)的縮寫,是指在真空條件下,采用低電壓、大電流的電弧放電技術(shù),利用氣體放電使靶材蒸發(fā)并使被蒸發(fā)物質(zhì)與氣體都發(fā)生電離,利用電場的加速作用,使被蒸發(fā)物質(zhì)及其反應(yīng)產(chǎn)物沉積在工件上。 PVD技術(shù)的發(fā)展 PVD技術(shù)出現(xiàn)于二十世紀(jì)七十年代末,制備的薄膜具有高硬度、低摩擦系數(shù)、很好的耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點。最初在高速鋼刀具領(lǐng)域的成功應(yīng)用引起了世界各國制造業(yè)的高度重視,人們在開發(fā)高性能、高可靠性涂層設(shè)備的同時,也在硬質(zhì)合金、陶瓷類刀具中進行了更加深入的涂層應(yīng)用研究。與CVD工藝相比,PVD工藝處理溫度低,在600℃以下時對刀具材料的抗彎強度無影響;薄膜內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)為壓應(yīng)力,更適于對硬質(zhì)合金精密復(fù)雜刀具的涂層;PVD工藝對環(huán)境無不利影響,符合現(xiàn)代綠色制造的發(fā)展方向。目前PVD涂層技術(shù)已普遍應(yīng)用于硬質(zhì)合金立銑刀、鉆頭、階梯鉆、油孔鉆、鉸刀、絲錐、可轉(zhuǎn)位銑刀片、異形刀具、焊接刀具等的涂層處理。 PVD技術(shù)不僅提高了薄膜與刀具基體材料的結(jié)合強度,涂層成分也由第一代的TiN發(fā)展為TiC、TiCN、ZrN、CrN、MoS2、TiAlN、TiAlCN、TiN-AlN、CNx、DLC和ta-C等多元復(fù)合涂層。 涂層的PVD技術(shù) 增強型磁控陰極。宏帢O弧技術(shù)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 )配有高效的電磁過濾系統(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(jié)合力很強。 磁控濺射:在真空環(huán)境下,通過電壓和磁場的共同作用,以被離化的惰性氣體離子對靶材進行轟擊,致使靶材以離子、原子或分子的形式被彈出并沉積在基件上形成薄膜。根據(jù)使用的電離電源的不同,導(dǎo)體和非導(dǎo)體材料均可作為靶材被濺射。 離子束DLC:碳氫氣體在離子源中被離化成等離子體,在電磁場的共同作用下,離子源釋放出碳離子。離子束能量通過調(diào)整加在等離子體上的電壓來控制。碳氫離子束被引到基片上,沉積速度與離子電流密度成正比。星弧涂層的離子束源采用高電壓,因而離子能量更大,使得薄膜與基片結(jié)合力很好;離子電流更大,使得DLC膜的沉積速度更快。離子束技術(shù)的主要優(yōu)點在于可沉積超薄及多層結(jié)構(gòu),工藝控制精度可達幾個埃,并可將工藝過程中的顆料污染所帶來的缺陷降至最小。 補充 物理氣相沉積技術(shù) PVD 介紹 物理氣相沉積具有金屬汽化的特點,與不同的氣體反應(yīng)形成一種薄膜涂層。今天所使用的大多數(shù) PVD 方法是電弧和濺射沉積涂層。這兩種過程需要在高度真空條件下進行。 Ionbond 陰極電弧 PVD 涂層技術(shù)在 20 世紀(jì) 70 年代后期由前蘇聯(lián)發(fā)明,如今,絕大多數(shù)的刀模具涂層使用電弧沉積技術(shù)。 工藝溫度 典型的 PVD 涂層加工溫度在 250 ℃— 450 ℃之間,但在有些情況下依據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域和涂層的質(zhì)量, PVD 涂層溫度可低于 70 ℃或高于 600 ℃進行涂層。 涂層適用的典型零件 PVD 適合對絕大多數(shù)刀具模具和部件進行沉積涂層,應(yīng)用領(lǐng)域包括刀具和成型模具,耐磨部件,醫(yī)療裝置和裝飾產(chǎn)品。 材料包括鋼質(zhì),硬質(zhì)合金和經(jīng)電鍍的塑料。 典型涂層類型 涂層類型有 TiN, ALTIN,TiALN,CrN,CrCN,TiCN 和 ZrN, 復(fù)合涂層包括 TiALYN 或 W — C : H/DLC 涂層厚度一般 2~5um ,但在有些情況下,涂層薄至 0.5um , 厚至 15um裝載容量。 涂層種類和厚度決定工藝時間,一般工藝時間為 3~6 小時。 加工過程優(yōu)點 適合多種材質(zhì),涂層多樣化 減少工藝時間,提高生產(chǎn)率 較低的涂層溫度,零件尺寸變形小 對工藝環(huán)境無污染 分類 當(dāng)前物理氣相沉積分為三類,射頻直流濺射、PLD、ion beam。 缺點 由于不同粒子濺射速率不同,所以物理氣相沉積薄膜組分控制比較困難。 PVD PVD(Programmable Votage Detector),即可編程電壓監(jiān)測器。應(yīng)用于STM32ARM芯片中,作用是監(jiān)視供電電壓,在供電電壓下降到給定的閥值以下時,產(chǎn)生一個中斷,通知軟件做緊急處理。當(dāng)供電電壓又恢復(fù)到給定的閥值以上時,也會產(chǎn)生一個中斷,通知軟件供電恢復(fù)。 其他補充 |
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