PVD真空离子镀简介
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1、P VD简介1. PVD的含义PVD是英文Physical Vapor Deposition的缩写,中文意思是物理气相沉积”,是指在真空条件卜,用物 理的方法使材料沉积在被镀工件上的薄膜制备技术。2. PVD镀膜和PVD镀膜机PVD(物理气相沉积)镀膜技术主要分为三类,真空蒸发镀膜、真空溅射镀和真空离子镀膜。对应于PVD 技术的三个分类,相应的真空镀膜设备也就有真空蒸发镀脸机、真空溅射镀膜机和真空离子镀脸机这 三种。近十多年来,真空离子镀膜技术的发展是最快的,它已经成为当今最先进的表面处理方式之一。我们 通常所说的PVD镀脸,指的就是真空离子镀膜;通常所说的PVD镀膜机,指的也就是真空离子镀
2、膜机。3. PVD镀膜技术的原理一PVD镀膜(离子镀脸)技术,其具体原理是在真空条件下,采用低电压、人电流的电弧放电技术,利 用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离,利用电场的加速作用,使被蒸发物质及其 反应产物沉积在工件上。4. PVD镀膜膜层的特点采用PVD镀膜技术镀出的膜层,具有高硬度、高耐磨性(低摩擦系数)、很好的耐腐蚀性和化学稳定 性等特点,膜层的寿命更长;同时膜层能够人幅度提高工件的外观装饰性能。5. PVD镀膜能够镀出的膜层种类PVD镀膜技术是一种能够真正获得微米级镀层且无污染的坏保型表面处理方法,它能够制备各种单一 金属膜(如铝、钛、皓、馅等),氮化物膜(TiN、Z
3、rN、CrN、T1A1N)和碳化物膜(TiC、T1CN),以及 氧化物膜(如T1O等)。6. PVD镀膜膜层的厚度PVD镀膜膜层的厚度为微米级,厚度较薄,一般为0.3pm5pm,其中装饰镀膜膜层的厚度一般为 0.3pm1pm ,因此可以在几乎不影响工件原来尺寸的情况下提高工件表面的各种物理性能和化学 性能,镀后不须再加工。7. PVD镀膜能够镀出的膜层的颜色种类PVD镀膜目前能够做出的脸层的颜色有深金黄色,浅金黄色,咖啡色,占铜色,灰色,照色,灰照色, 七彩色等。通过控制镀膜过程中的相关参数,可以控制镀出的颜色:镀膜结束后可以用相关的仪器对 颜色进行测量,使颜色得以量化,以确定镀出的颜色是否满
4、足要求。&PVD镀膜与传统化学电镀(水电镀)的异同一PVD镀膜与传统的化学电镀的相同点是,两者都属于表面处理的范畴,都是通过一定的方式使一种材 料覆盖在另一种材料的表面。两者的不同点是:PVD镀脸脸层与工件表面的结合力更人,膜层的硬度 更高,耐磨性和耐腐蚀性更好,膜层的性能也更稳定:PVD镀脸不会产生有毒或有污染的物质。9. PVD镀膜技术目前主要应用的行业PVD镀膜技术的应用主要分为两人类:装饰镀膜和工具镀膜。装饰镀的目的主要是为了改善工件的外 观装饰性能和色泽同时使工件更耐磨耐腐蚀延长其使用寿命;这方面主要应用五金行业的各个领域, 如门窗五金、锁具、卫浴五金等行业。工具镀的目的主要是为了提
5、高工件的表面硬度和耐磨性,降低 表面的摩擦系数,提高工件的使用寿命;这方面主要应用在各种刀剪、车削刀具(如车刀、刨刀、铳 刀、钻头等等)、各种五金工具(如螺丝刀、钳子等)、各种模具等产品中。10. PVD镀膜(离子镀膜)技术的主要特点和优势和真空蒸发镀膜真空溅射镀膜相比较,PVD离子镀膜具有如下优点:1 .膜层与工件表面的结合力强,更加持久和耐磨2 .离子的绕射性能好,能够镀形状复杂的工件3 .膜层沉积速率快,生产效率高4 .可镀膜层种类广泛5 .膜层性能稳定、安全性高(获得FDA认证,可植入人体)真空蒸发镀膜真空溅射镀膜真空离子镀膜三种镀膜方式的比较比较项目真空蒸发镀膜真空溅射镀膜真空离子镀
6、膜压强(xl33Pa)10E-5-10E-60.15-0.020.02-0.005粒子能量中性0.1-leVl-10eV0.1-leV离子-数百到数千沉淀速率(微米/分)0.1-700.01-0.50.1-50绕射性差校好好附着能力不太好较好很好薄膜致密性密度低密度高密度高薄膜中的气孔低温时较多少少内应力拉应力压应力压应力PVD产品的特征:1. 抗腐蚀和氧化:在正常环境下,不会褪色,不会失去光泽,破裂和剥落2. 亮丽的色彩:有黄,金黄,钛黑,珍珠黑,宝石蓝,天蓝,热带红,草绿,紫 色,玫瑰金等颜色可选3. 优良的可塑性:冲压、折弯、打孔,修剪,或其它加工下不会碎裂,破裂,或压扁4. 抗磨损:超
7、过80RC的硬度,在正常使用下不会磨损5. 持久:PVD产品的表面能够保持20年不变,PVD加工过的产品会有更长的使用寿命6. 经济:跟镀金或镀铜的产品比较起来,清洁和维护PVD产品的时间和费用会更少, 因为只需一块布和一瓶擦窗剂.7. 抗破坏:用麦克笔或漆涂的痕迹能被清洗掉8. 坏保:生产过程中没有使用有毒的化学物品,并没有噪音技术参数:成分cT1N 99% 纯度处理方式PVD真空电子离子镀厚度0.25到12微米,通常厚度为1到5微米硬度硬度2000 kg/nnn 2 Knoop or Vickers为硬度。通常情况卜是2500至IJ 3000 ,相当于人 概85 Rc。比硬珞合金或碳化材料硕度强结合:镀钛层与金属在金属层面结合,不会产生剥落、气泡、碎裂或掉皮现象。毒性无毒熔点2930C.热胀系数9.4 x 10 -6 /C
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