PVD涂層是工業(yè)生產(chǎn)常用的刀具涂層,也是發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)的刀具涂層,在切削刀具、工模具等精加工行業(yè)有廣泛應(yīng)用。不過,隨著工業(yè)化生產(chǎn)水平的提高,對(duì)于刀具涂層的要求也越來越高。盡管制備方法在不斷進(jìn)步,然而制備過程中依然難免會(huì)存在某些缺陷,這也是不可避免的。下面,小編為大家分享一下制備PVD涂層有哪些常見表面缺陷吧,希望生產(chǎn)者在制備過程中多關(guān)注。
一、PVD涂層制備過程中的常見表面缺陷
1、大液滴
是PVD涂層制備過程中,高能離子轟擊靶材獲得高沉積效率工況下的典型缺陷,一般顆粒的三維尺寸比較均勻,大于1.5um,是嚴(yán)重影響刀具加工精度的涂層缺陷,對(duì)刀具的重復(fù)定位精度和加工件的表面質(zhì)量有影響。
2、結(jié)瘤與片狀凸出
是由于真空室內(nèi)的顆?;蛘呋w表面的顆粒在涂層沉積以前附著在基體表面,隨著沉積存在于涂層當(dāng)中,往往是較為松軟的涂層缺陷,缺陷的面積尺寸往往大大的大于高度,在使用中易于剝落。
3、空洞或盤形坑
PVD涂層中存在與涂層的結(jié)合不牢的外來顆粒在高應(yīng)力作用下進(jìn)行自發(fā)脫落,形成空洞缺陷;基體之間存在污染,在真空室冷卻時(shí)由于熱應(yīng)力作用而脫落形成盤形坑或暴露基體缺陷。
4、針孔或氣泡
當(dāng)基體表面存在狹窄的凹坑時(shí),涂層沉積過程中在凹坑邊優(yōu)先生長(zhǎng),逐漸形成涂層針孔缺陷,而進(jìn)行表面拋光處理時(shí),這種缺陷表面一層薄薄的涂層被磨掉,暴露出來。氣泡是100-400nm微顆粒,真空室內(nèi)形成片狀,當(dāng)他們穿過等離子體時(shí)可以得到電荷,這種離子能夠到達(dá)基體表面,并且在電荷的作用下被固定在基體表面,沉積過程中形成氣泡式缺陷。
PVD涂層
二、處理PVD涂層表面缺陷的常用方法
1、真空拋光處理
真空腔體以及內(nèi)部部件的氣體放出量,和材料的表面積直接相關(guān)。固體表面的原子密度大約為2×1019 m-2,考慮到表面的凹凸不平,實(shí)際的固體表面會(huì)吸附大量的氣體分子。通過拋光使表面更加平坦,可以大大減小表面積,從而減少表面吸附的氣體分子。拋光主要有玻璃丸噴砂和電解拋光兩種手法。
2、超聲波清洗
超聲波清洗是利用超聲波在液體中的空化作用、加速度作用及直進(jìn)流作用對(duì)液體和污物直接、間接的作用,使污物層被分散、乳化、剝離而達(dá)到清洗目的。向液體導(dǎo)入超聲波后,液體的激烈運(yùn)動(dòng)使局部產(chǎn)生壓強(qiáng)差。壓強(qiáng)低的部分會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡,當(dāng)壓強(qiáng)重新升高時(shí),這些氣泡會(huì)在瞬間破裂,從而在液體中產(chǎn)生沖擊波。沖擊波會(huì)將固體表面的油污剝離。超聲波清洗用的液體一般采用酒精或丙酮。經(jīng)過超聲波清洗的部件放到大氣中后,酒精或丙酮會(huì)立刻蒸發(fā),不會(huì)在部件表面留下水垢。