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主要的物理氣相沉積技術有哪些

發布時間:2022-12-23 08:38:50

A. 物理氣相沉積法與化學氣相沉積法有何區別

物理氣相沉積法與化學氣相沉積法有3點不同,相關介紹具體如下:

一、兩者的特點不同:

1、物理氣相沉積法的特點:物理氣相沉積法的沉積粒子能量可調節,反應活性高。通過等離子體或離子束介人,可以獲得所需的沉積粒子能量進行鍍膜,提高膜層質量。通過等離子體的非平衡過程提高反應活性。

2、化學氣相沉積法的特點:能得到純度高、緻密性好、殘余應力小、結晶良好的薄膜鍍層。由於反應氣體、反應產物和基體的相互擴散,可以得到附著力好的膜層,這對表面鈍化、抗蝕及耐磨等表面增強膜是很重要的。

二、兩者的實質不同:

1、物理氣相沉積法的實質:用物理的方法(如蒸發、濺射等)使鍍膜材料汽化,在基體表面沉積成膜的方法。

2、化學氣相沉積法的實質:利用氣態或蒸汽態的物質在氣相或氣固界面上發生反應生成固態沉積物的過程。

三、兩者的應用不同:

1、物理氣相沉積法的應用:物理氣相沉積技術已廣泛用於各行各業,許多技術已實現工業化生產。

2、化學氣相沉積法的應用:化學氣相沉積法的鍍膜產品涉及到許多實用領域。

B. 電子束蒸發是一種物理氣相沉積 (PVD)技術,他的優缺點是什麼

電子束蒸發是一種物理氣相沉積 (PVD)技術,它在真空下利用電子束直接加熱蒸發材料(通常是顆粒),並將蒸發的材料輸送到基板上形成一個薄膜.電子束蒸鍍可以鍍出高純度、高精度的薄膜.
電子束蒸發應用
電子束蒸發因其高沉積速率和高材料利用效率而被廣泛應用於各種應用中.例如,高性能航空航天和汽車行業,對材料的耐高溫和耐磨性有很高的要求;耐用的工具硬塗層;和化學屏障和塗層,以保護腐蝕環境中的表面.電子束蒸發也用於光學薄膜,包括激光光學、太陽能電池板、玻璃和建築玻璃,以賦予它們所需的導電、反射和透射特性.
電子束蒸發優點和缺點
電子束蒸發可以蒸發高熔點材料,比一般電阻加熱蒸發效率更高.電子束蒸發可廣泛用於高純薄膜和導電玻璃等光學鍍膜.它還具有用於航空航天工業的耐磨和熱障塗層、切削和工具工業的硬塗層的潛在工業應用.然而,電子束蒸發不能用於塗覆復雜幾何形狀的內表面.此外,電子槍中的燈絲退化可能導致蒸發速率不均勻.

C. 什麼是PVD

1、PVD(Physical Vapor Deposition)是物理氣相沉積:指利用物理過程實現物質轉移,將原子或分子由源轉移到基材表面上的過程。它的作用是可以使某些有特殊性能(強度高、耐磨性、散熱性、耐腐性等)的微粒噴塗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、濺射、離子鍍(空心陰極離子鍍、熱陰極離子鍍、電弧離子鍍、活性反應離子鍍、射頻離子鍍、直流放電離子鍍)。

2、PVD(Programmable Voltage Detector),即可編程電壓監測器。應用於STM32ARM晶元中,作用是監視供電電壓,在供電電壓下降到給定的閥值以下時,產生一個中斷,通知軟體做緊急處理。當供電電壓又恢復到給定的閥值以上時,也會產生一個中斷,通知軟體供電恢復。

(3)主要的物理氣相沉積技術有哪些擴展閱讀:


PVD技術出現於,制備的薄膜具有高硬度、低摩擦系數、很好的耐磨性和化學穩定性等優點。最初在高速鋼刀具領域的成功應用引起了世界各國製造業的高度重視,人們在開發高性能、高可靠性塗層設備的同時,也在硬質合金、陶瓷類刀具中進行了更加深入的塗層應用研究。

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;薄膜內部應力狀態為壓應力,更適於對硬質合金精密復雜刀具的塗層;PVD工藝對環境無不利影響,符合現代綠色製造的發展方向。當前PVD塗層技術已普遍應用於硬質合金立銑刀、鑽頭、階梯鑽、油孔鑽、鉸刀、絲錐、可轉位銑刀片、車刀片、異形刀具、焊接刀具等的塗層處理。

D. 兩種pvd技術分別是什麼各自的特點是什麼

VD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,採用低電壓、大電流的電弧放電技術,利用氣體放電使靶材蒸發並使被蒸發物質與氣體都發生電離,利用電場的加速作用,使被蒸發物質及其反應產物沉積在工件上。
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PVD技術的發展
PVD技術出現於二十世紀七十年代末,制備的薄膜具有高硬度、低摩擦系數、很好的耐磨性和化學穩定性等優點。最初在高速鋼刀具領域的成功應用引起了世界各國製造業的高度重視,人們在開發高性能、高可靠性塗層設備的同時,也在硬質合金、陶瓷類刀具中進行了更加深入的塗層應用研究。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;薄膜內部應力狀態為壓應力,更適於對硬質合金精密復雜刀具的塗層; PVD工藝對環境無不利影響,符合現代綠色製造的發展方向。目前PVD塗層技術已普遍應用於硬質合金立銑刀、鑽頭、階梯鑽、油孔鑽、鉸刀、絲錐、可轉位銑刀片、異形刀具、焊接刀具等的塗層處理。
PVD技術不僅提高了薄膜與刀具基體材料的結合強度,塗層成分也由第一代的TiN發展為TiC、TiCN、ZrN、CrN、MoS2、TiAlN、TiAlCN、TiN-AlN、CNx、DLC和ta-C等多元復合塗層。
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塗層的PVD技術
增強型磁控陰極弧:陰極弧技術是在真空條件下,通過低電壓和高電流將靶材離化成離子狀態,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,薄膜性能更加優異。
過濾陰極弧:過濾陰極電弧(FCA )配有高效的電磁過濾系統,可將離子源產生的等離子體中的宏觀粒子、離子團過濾干凈,經過磁過濾後沉積粒子的離化率為100%,並且可以過濾掉大顆粒, 因此制備的薄膜非常緻密和平整光滑,具有抗腐蝕性能好,與機體的結合力很強。
磁控濺射:在真空環境下,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並沉積在基件上形成薄膜。根據使用的電離電源的不同,導體和非導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。星弧塗層的離子束源採用高電壓,因而離子能量更大,使得薄膜與基片結合力很好;離子電流更大,使得DLC膜的沉積速度更快。離子束技術的主要優點在於可沉積超薄及多層結構,工藝控制精度可達幾個埃,並可將工藝過程中的顆料污染所帶來的缺陷降至最小。
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補充
物理氣向沉積技術 * PVD 介紹 物理氣相沉積具有金屬汽化的特點,
與不同的氣體發應形成一種薄膜塗層。今天所使用的大多數 PVD 方法是電弧和濺射沉積塗層。這兩種過程需要在高度真空條件下進行。
Ionbond 陰極電弧 PVD 塗層技術在 20 世紀 70 年代後期由前蘇聯發明,如今,絕大多數的刀模具塗層使用電弧沉積技術。
工藝溫度
典型的 PVD 塗層加工溫度在 250 ℃— 450 ℃之間,但在有些情況下依據應用領域和塗層的質量, PVD 塗層溫度可低於 70 ℃或高於 600 ℃進行塗層。
塗層適用的典型零件
PVD 適合對絕大多數刀具模具和部件進行沉積塗層,應用領域包括刀具和成型模具,耐磨部件,醫療裝置和裝飾產品。
材料包括鋼質,硬質合金和經電鍍的塑料。
典型塗層類型
塗層類型有 TiN, ALTIN,TiALN,CrN,CrCN,TiCN 和 ZrN, 復合塗層包括 TiALYN 或 W — C : H/DLC
塗層厚度一般 2~5um ,但在有些情況下,塗層薄至 0.5um , 厚至 15um裝載容量。
塗層種類和厚度決定工藝時間,一般工藝時間為 3~6 小時。
加工過程優點
適合多種材質,塗層多樣化
減少工藝時間,提高生產率
較低的塗層溫度,零件尺寸變形小
對工藝環境無污染

E. pvd是什麼意思

PVD(Physical Vapor Deposition),物理氣相沉積,是指在真空條件下,採用低電壓、大電流的電弧放電技術,利用氣體放電使靶材蒸發並使被蒸發物質與氣體都發生電離,利用電場的加速作用,使被蒸發物質及其反應產物沉積在工件上。

基本特點

物理氣相沉積技術工藝過程簡單,對環境改善,無污染,耗材少,成膜均勻緻密,與基體的結合力強。該技術廣泛應用於航空航天、電子、光學、機械、建築、輕工、冶金、材料等領域,可制備具有耐磨、耐腐蝕、裝飾、導電、絕緣、光導、壓電、磁性、潤滑、超導等特性的膜層。

隨著高科技及新興工業發展,物理氣相沉積技術出現了不少新的先進的亮點,如多弧離子鍍與磁控濺射兼容技術,大型矩形長弧靶和濺射靶,非平衡磁控濺射靶,孿生靶技術,帶狀泡沫多弧沉積卷繞鍍層技術,條狀纖維織物卷繞鍍層技術等,使用的鍍層成套設備,向計算機全自動,大型化工業規模方向發展。

F. 物理氣相沉積法和化學氣相沉積法的優劣勢有哪些

化學氣相沉積過程中有化學反應,多種材料相互反應,生成新的的材料。
物理氣相沉積中沒有化學反應,材料只是形態有改變。
物理氣相沉積技術工藝過程簡單,對環境改善,無污染,耗材少,成膜均勻緻密,與基體的結合力強。缺點膜一基結合力弱,鍍膜不耐磨, 並有方 向性
化學雜質難以去除。優點可造金屬膜、非金屬膜,又可按要求製造多成分的合金膜,成膜速度快,膜的繞射性好

G. 什麼是真空沉積技術

是真空鍍膜。真空氣相沉積是利用熱蒸發或輝光放電、弧光放電等物理過程,在基材表面沉積所需塗層的技術。它包括真空蒸發鍍膜、離子鍍膜和濺射。

另外,引入反應氣體 ( O2, N2, CH4, B2H6, H2S, …)可以在低溫條件下生成氧化物,氮化物,碳化物,硼化物等化合物 。

PEMSTM 技術

本公司應用PEMSTM(等離子體增強磁控濺射)技術進行真空沉積。它相對於傳統的真空沉積技術既可以獲得高密度、高結合力的塗層,又能在低溫下進行處理,從而不影響零件的基體性能。

此技術尤其適應於建立降低摩擦系系數和抗磨損性的超硬金屬陶瓷沉積層。

採用陰極弧方式沉積的塗層表面 採用PEMSTM技術沉積的塗層表面
主要優點有:

被處理材料范圍很廣(金屬,陶瓷,聚合物,玻璃);
塗層均勻,成分精確;
一機多用,可在多種模式下運行:
-PVD (物理氣相沉積) 形式

-PECVD(等離子體增強化學氣相沉積)形式

-建立復合沉積層(例如:TiN+DLC)

操作簡單,電腦全自動控制沉積過程,穩定性好;
工藝靈活,根據客戶具體要求,方便的對准程序進行調整,優化沉積層質量.;
沉積前,在爐內自動對零件和靶材同時進行清洗,以保證得到高結合力和成份准確的沉積層。
塗層

塗層 硬度(HV) 減少摩擦的程度 抗熱氧化 顏色
CERTESSTM X ** ** **
CERTESSTM N * * ***
CERTESSTM Ti ** * **
CERTESSTM SD **** ** ***
CERTESSTM C *** * **
CERTESSTM T ** * ****
CERTESSTM DLC * **** *

用*號多少表示程度高低

優點

與其他鍍層或表面處理方法相比,真空氣相沉積具有以下特點:

鍍層材料廣泛,可以各種金屬、合金、氧化物、氮化物、碳化物等化合物鍍層,也可以鍍金屬、化合物的多層和復合層;
鍍層結合力強;工藝溫度低,工件一般無受熱變形或材料變質的問題;鍍層成分准確、組織緻密;
工藝過程由電參數控制,易於控制、調節;
對環境無污染。
應用

機械摩擦件:

汽車:活塞、活塞環、軸、氣門搖臂、噴油器、挺桿
液壓機械:進氣閥、閘門旋塞
醫療器械:人造骨膜、手術器械
紡織:線導套
其他:滑輪、滑閥、軸承、齒輪、支架
精密機械零件
工具:

各種材料的壓印、沖壓模具
研磨材料的切割刀具
塑料的壓注和模壓成型的擠壓模具
機械加工(鑽孔、銑削、攻絲 、車削…)刀具

H. 氣相沉澱是什麼

氣相沉積法
化學氣相沉積(CVD)是半導體工業中應用最為廣泛的用來沉積多種材料的技術,包括大范圍的絕緣材料,大多數金屬材料和金屬合金材料。從理論上來說,它是很簡單的:兩種或兩種以上的氣態原材料導入到一個反應室內,然後他們相互之間發生化學反應,形成一種新的材料,沉積到晶片表面上。淀積氮化硅膜(Si3N4)就是一個很好的例子,它是由硅烷和氮反應形成的。
然而,實際上, 反應室中的反應是很復雜的,有很多必須考慮的因素,沉積參數的變化范圍是很寬的:反應室內的壓力、晶片的溫度、氣體的流動速率、氣體通過晶片的路程(如圖所示)、氣體的化學成份、一種氣體相對於另一種氣體的比率、反應的中間產品起的作用、以及是否需要其它反應室外的外部能量來源加速或誘發想得到的反應等。額外能量來源諸如等離子體能量,當然會產生一整套新變數,如離子與中性氣流的比率,離子能和晶片上的射頻偏壓等。
然後,考慮沉積薄膜中的變數:如在整個晶片內厚度的均勻性和在圖形上的覆蓋特性(後者指跨圖形台階的覆蓋),薄膜的化學配比(化學成份和分布狀態),結晶晶向和缺陷密度等。當然,沉積速率也是一個重要的因素,因為它決定著反應室的產出量,高的沉積速率常常要和薄膜的高質量折中考慮。反應生成的膜不僅會沉積在晶片上,也會沉積在反應室的其他部件上,對反應室進行清洗的次數和徹底程度也是很重要的。
化學家和物理學家花了很多時間來考慮怎樣才能得到高質量的沉積薄膜。他們已得到的結論認為:在晶片表面的化學反應首先應是形成「成核點」,然後從這些「成核點」處生長得到薄膜,這樣淀積出來的薄膜質量較好。另一種結論認為,在反應室內的某處形成反應的中間產物,這一中間產物滴落在晶片上後再從這一中間產物上淀積成薄膜,這種薄膜常常是一種劣質薄膜。
CVD技術常常通過反應類型或者壓力來分類,包括低壓CVD(LPCVD),常壓CVD(APCVD),亞常壓CVD(SACVD),超高真空CVD(UHCVD),等離子體增強CVD(PECVD),高密度等離子體CVD(HDPCVD)以及快熱CVD(RTCVD)。然後,還有金屬有機物CVD(MOCVD),根據金屬源的自特性來保證它的分類,這些金屬的典型狀態是液態,在導入容器之前必須先將它氣化。不過,容易引起混淆的是,有些人會把MOCVD認為是有機金屬CVD(OMCVD)。
過去,對LPCVD和APCVD最常使用的反應室是一個簡單的管式爐結構,即使在今天,管式爐也還被廣泛地應用於沉積諸如Si3N4 和二氧化硅之類的基礎薄膜(氧氣中有硅元素存在將會最終形成為高質量的SiO2,但這會大量消耗硅元素;通過硅烷和氧氣反應也可能沉積出SiO2 -兩種方法均可以在管式爐中進行)。
而且,最近,單片淀積工藝推動並導致產生了新的CVD反應室結構。這些新的結構中絕大多數都使用了等離子體,其中一部分是為了加快反應過程,也有一些系統外加一個按鈕,以控制淀積膜的質量。在PECVD和HDPCVD系統中有些方面還特別令人感興趣是通過調節能量,偏壓以及其它參數,可以同時有沉積和蝕刻反應的功能。通過調整淀積:蝕刻比率,有可能得到一個很好的縫隙填充工藝。
對許多金屬和金屬合金一個有趣的爭論就是,他們是通過物理氣相沉積(PVD)還是通過化學氣相沉積(CVD)能得到最好的沉積效果。盡管CVD比PVD有更好的台階覆蓋特性,但目前諸如銅的子晶層和鉭氮擴散層薄膜都是通過PVD來沉積的,因為現有的大量裝置都是基於PVD系統的,工程技術人員對PVD方法也有較高的熟練程度。一些人建議,既然台階覆蓋特性越來越重要(尤其是在通孔邊牆覆蓋),CVD方法將成為必不可少的技術。相似的爭論也存在於產生低k值介質材料方面:是使用CVD方法好還是採用旋塗工藝好?
在化學氣相沉積中,決定晶圓間薄膜均勻性的重要參數之一是晶圓間的氣體是如何流動的。上圖所示是Novellus概念下Three ALTUS系統中,一個晶圓及其基座上的SiH4集中度和鎢沉積率的典型路徑圖。
氣相法是直接利用氣體,或者通過各種手段將物質轉變為氣體,使之在氣體狀態下發生物理變化或者化學反應,最後在冷卻過程中凝聚長大形成納米粒子的方法。用該法可制備純度高、顆粒分散性好、粒徑分布窄、粒徑小的納米陶瓷粉體。氣相法又可分為氣體中蒸發法、化學氣相反應法、濺射源法、流動油麵上真空沉積法和金屬蒸汽合成法。
沉澱法又分為直接沉澱法、共沉澱法和均勻沉澱法等,都是利用生成沉澱的液相反應來製取。共沉澱法可在制備過程中完成反應及摻雜過程,因此較多地應用於電子陶瓷的制備。BaTiO3是一種重要的電子陶瓷材料,具有高介電常數和優異的鐵電和壓電性能。用TiCl4,H2O2和BaCl2以共沉澱法制備過氧化鈦前驅體,經無水乙醇分散脫水,熱分解制備出顆粒直徑小於30 nm的BaTi03納米晶[3]。

化學氣相沉積
定義
化學氣相沉積(Chemical vapor deposition,簡稱CVD)是反應物質在氣態條件下發生化學反應,生成固態物質沉積在加熱的固態基體表面,進而製得固體材料的工藝技術。它本質上屬於原子范疇的氣態傳質過程。與之相對的是物理氣相沉積(PVD)。
應用
現代科學和技術需要使用大量功能各異的無機新材料,這些功能材料必須是高純的,或者是在高純材料中有意地摻人某種雜質形成的摻雜材料。但是,我們過去所熟悉的許多制備方法如高溫熔煉、水溶液中沉澱和結晶等往往難以滿足這些要求,也難以保證得到高純度的產品。因此,無機新材料的合成就成為現代材料科學中的主要課題。
化學氣相淀積是近幾十年發展起來的制備無機材料的新技術。化學氣相淀積法已經廣泛用於提純物質、研製新晶體、淀積各種單晶、多晶或玻璃態天機薄膜材料。這些材料可以是氧化物、硫化物、氮化物、碳化物,也可以是III-V、II-IV、IV-VI族中的二元或多元的元素間化合物,而且它們的物理功能可以通過氣相摻雜的淀積過程精確控制。目前,化學氣相淀積已成為無機合成化學的一個新領域。
特點
1)在中溫或高溫下,通過氣態的初始化合物之間的氣相化學反應而形成固體物質沉積在基體上。
2)可以在常壓或者真空條件下(負壓「進行沉積、通常真空沉積膜層質量較好)。
3)採用等離子和激光輔助技術可以顯著地促進化學反應,使沉積可在較低的溫度下進行。
4)塗層的化學成分可以隨氣相組成的改變而變化,從而獲得梯度沉積物或者得到混合鍍層。
5)可以控制塗層的密度和塗層純度。
6)繞鍍件好。可在復雜形狀的基體上以及顆粒材料上鍍膜。適合塗覆各種復雜形狀的工件。由於它的繞鍍性能好,所以可塗覆帶有槽、溝、孔,甚至是盲孔的工件。
7)沉積層通常具有柱狀晶體結構,不耐彎曲,但可通過各種技術對化學反應進行氣相擾動,以改善其結構。
8)可以通過各種反應形成多種金屬、合金、陶瓷和化合物塗層。

I. 物理氣相沉積的詳述

(一)真空蒸鍍原理
(1) 真空蒸鍍是在真空條件下,將鍍料加熱並蒸發,使大量的原子、分子氣化並離開液體鍍料或離開固體鍍料表面(升華)。
(2)氣態的原子、分子在真空中經過很少的碰撞遷移到基體。
(3)鍍料原子、分子沉積在基體表面形成薄膜。
(二)蒸發源
將鍍料加熱到蒸發溫度並使之氣化,這種加熱裝置稱為蒸發源。最常用的蒸發源是電阻蒸發源和電子束蒸發源,特殊用途的蒸發源有高頻感應加熱、電弧加熱、輻射加熱、激光加熱蒸發源等。
(三)真空蒸鍍工藝實例 以塑料金屬化為例,真空蒸鍍工藝包括:鍍前處理、鍍膜及後處理。
真空蒸鍍的基本工藝過程如下:
(1)鍍前處理,包括清洗鍍件和預處理。具體清洗方法有清洗劑清洗、化學溶劑清洗、超聲波清洗和離子轟擊清洗等。具體預處理有除靜電,塗底漆等。
(2)裝爐,包括真空室清理及鍍件掛具的清洗,蒸發源安裝、調試、鍍件褂卡。
(3)抽真空,一般先粗抽至6.6Pa以上,更早打開擴散泵的前級維持真空泵,加熱擴散泵,待預熱足夠後,打開高閥,用擴散泵抽至6×10-3Pa半底真空度。
(4)烘烤,將鍍件烘烤加熱到所需溫度。
(5)離子轟擊,真空度一般在10Pa~10-1Pa,離子轟擊電壓200V~1kV負高壓,離擊時間為5min~30min,
(6)預熔,調整電流使鍍料預熔,除氣1min~2min。
(7)蒸發沉積,根據要求調整蒸發電流,直到所需沉積時間結束。
(8)冷卻,鍍件在真空室內冷卻到一定溫度。
(9)出爐,.取件後,關閉真空室,抽真空至l × l0-1Pa,擴散泵冷卻到允許溫度,才可關閉維持泵和冷卻水。
(10)後處理,塗面漆。 離子鍍技術最早在1963年由D.M.Mattox提出,1972年,Bunshah &Juntz推出活性反應蒸發離子鍍(AREIP),沉積TiN,TiC等超硬膜,1972年Moley&Smith發展完善了空心熱陰極離子鍍,l973年又發展出射頻離子鍍(RFIP)。20世紀80年代,又發展出磁控濺射離子鍍(MSIP)和多弧離子鍍(MAIP)。
(一) 離子鍍
離子鍍的基本特點是採用某種方法(如電子束蒸發磁控濺射,或多弧蒸發離化等)使中性粒子電離成離子和電子,在基體上必須施加負偏壓,從而使離子對基體產生轟擊,適當降低負偏壓後,使離子進而沉積於基體成膜。 離子鍍的優點如下:①膜層和基體結合力強。②膜層均勻,緻密。③在負偏壓作用下繞鍍性好。④無污染。⑤多種基體材料均適合於離子鍍。
(二)反應性離子鍍
如果採用電子束蒸發源蒸發,在坩堝上方加20V~100V的正偏壓。在真空室中導人反應性氣體。如N2、O2、C2H2、CH4等代替Ar,或混入Ar,電子束中的高能電子(幾千至幾萬電子伏特),不僅使鍍料熔化蒸發,而且能在熔化的鍍料表面激勵出二次電子,這些二次電子在上方正偏壓作用下加速,與鍍料蒸發中性粒子發生碰撞而電離成離子,在工件表面發生離化反應,從而獲得氧化物(如TeO2:SiO2、Al2O3、ZnO、SnO2、Cr2O3、ZrO2、InO2等)。其特點是沉積率高,工藝溫度低。
(三)多弧離子鍍
多弧離子鍍又稱作電弧離子鍍,由於在陰極上有多個弧斑持續呈現,故稱作「多弧」。多弧離子鍍的主要特點如下: (1)陰極電弧蒸發離化源可從固體陰極直接產生等離子體,而不產生熔池,所以可以任意方位布置,也可採用多個蒸發離化源。 (2)鍍料的離化率高,一般達60%~90%,顯著提高與基體的結合力改善膜層的性能。 (3)沉積速率高,改善鍍膜的效率。 (4)設備結構簡單,弧電源工作在低電壓大電流工況,工作較為安全。
英文指phisical vapor deposition 簡稱PVD.是鍍膜行業常用的術語.
PVD(物理氣相沉積)鍍膜技術主要分為三類,真空蒸發鍍膜、真空濺射鍍和真空離子鍍膜。對應於PVD技術的三個分類,相應的真空鍍膜設備也就有真空蒸發鍍膜機、真空濺射鍍膜機和真空離子鍍膜機這三種。
近十多年來,真空離子鍍膜技術的發展是最快的,它已經成為當今最先進的表面處理方式之一。我們通常所說的PVD鍍膜 ,指的就是真空離子鍍膜;通常所說的PVD鍍膜機,指的也就是真空離子鍍膜機。
物理氣相沉積(PVD)
物理氣相沉積是通過蒸發,電離或濺射等過程,產生金屬粒子並與反應氣體反應形成化合物沉積在工件表面。物理氣象沉積方法有真空鍍,真空濺射和離子鍍三種,應用較廣的是離子鍍。
離子鍍是藉助於惰性氣體輝光放電,使鍍料(如金屬鈦)氣化蒸發離子化,離子經電場加速,以較高能量轟擊工件表面,此時如通入CO2,N2等反應氣體,便可在工件表面獲得TiC,TiN覆蓋層,硬度高達2000HV。離子鍍的重要特點是沉積溫度只有500℃左右,且覆蓋層附著力強,適用於高速鋼工具,熱鍛模等。

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