物理氣相沉積法(PVD)是一種在真空條件下采用物理方法,將固體或液體材料表面氣化成氣態(tài)原子、分子或離子狀態(tài),并通過(guò)低壓氣體(或等離子體)過(guò)程,在基體表面沉積具有某種特殊功能涂層的技術(shù),細(xì)分的話有傳統(tǒng)的真空蒸發(fā)和濺射沉積技術(shù),以及近年來(lái)蓬勃發(fā)展的離子束沉積技術(shù)。采用此技術(shù)制備的涂層具有良好的表面硬度、抗高溫性、耐磨損性等特質(zhì),因此應(yīng)用廣泛。下面,小編為大家介紹一下PVD涂層技術(shù)主要有哪幾種吧,希望大家對(duì)這種技術(shù)有更深的了解。
一、真空蒸鍍
真空蒸鍍是一種把裝有基片的真空室抽成真空,使得鍍料的原子或分子從表面汽化逸出形成蒸氣流,入射到基片表面凝結(jié)形成固態(tài)薄膜的技術(shù)。真空蒸鍍?cè)O(shè)備主要由真空鍍膜室和真空抽氣系統(tǒng)組成。
真空蒸鍍必須具備3個(gè)條件:熱蒸發(fā)源,冷基片,真空環(huán)境。真空蒸鍍過(guò)程中必須注意防止高溫下對(duì)蒸發(fā)源的污染,防止蒸發(fā)源的分子在到達(dá)基片表面前化合和凝聚,防止空氣分子作為雜質(zhì)混入或在涂層中形成化合物。
二、陰極濺射
濺射現(xiàn)象早就被人們所認(rèn)識(shí),它是用高能粒子(大多數(shù)為電場(chǎng)加速的氣體正離子)撞擊固體表面(靶),使固體原子(或分子)從表面濺出。濺射所需能量一般來(lái)自帶有幾十電子伏以上動(dòng)能的粒子或粒子束。
磁控濺射中的陰極濺射技術(shù)將平面陰極改為旋轉(zhuǎn)陰極,使得陰極濺射具有以下優(yōu)勢(shì):靶材利用率高,達(dá)到90%以上;濺射效率高,沉積速度快;工藝穩(wěn)定性好,能夠消除打弧和靶面掉渣現(xiàn)象;換靶及操作都比較方便;工藝重復(fù)性非常好,制備的涂層結(jié)合力等性能好,厚度均勻。旋轉(zhuǎn)陰極濺射技術(shù)獲得了廣泛應(yīng)用,同時(shí)也被其他制膜技術(shù)所采用。
PVD涂層
三、離子鍍
離子鍍是一種基于等離子體技術(shù)的薄膜制備技術(shù)。該技術(shù)的基礎(chǔ)是真空鍍,借助于一種惰性氣體(一般采用氬氣)的輝光放電使金屬或合金蒸汽離子化,離子經(jīng)電場(chǎng)加速而沉積在帶負(fù)電荷的基體上。在真空條件下,利用該技術(shù)不但可以制備金屬、化合物、陶瓷薄膜,而且可以制備半導(dǎo)體和超導(dǎo)體等薄膜。
離子鍍技術(shù)彌補(bǔ)了普通真空蒸鍍的不足,解決了鍍層黏性差和均勻度不足的問(wèn)題。離子鍍特點(diǎn)主要有:離子繞射性強(qiáng)、沒(méi)有明顯的方向性沉積,所制備的涂層與基體結(jié)合力強(qiáng)、均勻性好、具有較高致密度和非常細(xì)的晶粒度。當(dāng)前采用電弧離子鍍制備氮化物、氧化物等硬質(zhì)薄膜的研究也越來(lái)越廣泛。
以上就是關(guān)于PVD涂層技術(shù)主要有哪幾種的相關(guān)內(nèi)容介紹。通過(guò)上述內(nèi)容可知,PVD涂層技術(shù)類(lèi)型眾多,各有特點(diǎn),在不同領(lǐng)域有著重要應(yīng)用,在實(shí)際生產(chǎn)涂層時(shí)看根據(jù)用戶需求選擇合適的PVD涂層技術(shù)。