多弧離子鍍是采用電弧放電的方法，在固體的陰極靶材上直接蒸發(fā)金屬，從而在基材表面沉積成為涂層的方法。其蒸發(fā)物是從陰極弧光輝點放出的陰極物質(zhì)的離子，在氣體離子或被蒸發(fā)物質(zhì)粒子轟擊作用的同時，將蒸發(fā)物或反應(yīng)物沉積在基體上。多弧離子鍍與磁控濺射鍍膜技術(shù)都屬于PVD涂層制備方法的一種，在涂層行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。接下來，小編為大家分享一下多弧離子鍍涂層形成機理及其技術(shù)特點吧。

　　一、多弧離子鍍制備涂層的形成機理

　　多弧離子鍍技術(shù)的工作原理主要基于冷陰極真空弧光放電理論。鋼樣放入電弧離子機中，陰極電弧蒸發(fā)源電離，即點燃真空電弧后，陰極靶材表面上出現(xiàn)一些不連續(xù)的、大小和形狀多樣的、明亮的斑點。它們在陰極表面迅速地做不規(guī)則的游動，一些斑點熄滅時又有些斑點在其他部位形成，維持電弧的燃燒。陰極斑點的電流密度達(dá)104~105A/cm2，并且以1000m/s的速度發(fā)射金屬蒸氣，其中每發(fā)射10個電子就可發(fā)射1個金屬原子，然后這些原子再被電離成能量很高的正離子，正離子在真空室內(nèi)運行時與其他離子結(jié)合，沉積在工件表面形成涂層。

　　真空弧光放電理論認(rèn)為電量的遷移主要借助于場電子發(fā)射和正離子電流，這兩種機制同時存在，而且相互制約。在放電過程中，陰極材料大量蒸發(fā)，這些蒸發(fā)原子產(chǎn)生的正離子在陰極表面附近很短的距離內(nèi)產(chǎn)生極強的電場，在這樣強的電場作用下，電子足以能直接從金屬的費米能級逸出到真空，產(chǎn)生所謂的“場電子發(fā)射”。

　　二、多弧離子鍍制備涂層的技術(shù)特點

　　多弧離子鍍過程的突出特點在于它能產(chǎn)生由高度離化的被蒸發(fā)材料組成的等離子體，其中離子具有很高的動能。蒸發(fā)、離化、加速都集中在陰極斑點及其附近很小的區(qū)域內(nèi)。其特點如下：

　　1、從陰極直接產(chǎn)生等離子體，不用熔池，陰極靶可根據(jù)工件形狀在任意方向布置，使夾具大為簡化。

　　2、入射粒子能量高，涂層的致密度高，強度和耐久性好。

　　3、離化率高，一般可達(dá)60%~80%。

　　4、蒸鍍速率快、繞鍍性好，在實際應(yīng)用時有很大優(yōu)勢。

　　5、設(shè)備較為簡單，采用低電壓電源工作比較安全。

　　6、一弧多用，電弧既是蒸發(fā)源和離化源，又是加熱源和離子濺射清洗的離子源。

　　7、外加磁場可以改善電弧放電，使電弧細(xì)碎，細(xì)化涂層微粒，增加帶電粒子的速率，并可以改善陰極靶面刻蝕的均勻性，提高靶材的利用率。

　　上述即是多弧離子鍍涂層形成機理及技術(shù)特點的相關(guān)介紹，可以看出，多弧離子鍍制備涂層有著科學(xué)的理論依據(jù)，同時有很多優(yōu)勢特點，因此得到廣泛使用。