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PVD 镀膜(离子镀膜)技术和设备常见问题

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A1: PVD是英文Physical Vapor Deposition的缩写,中文意思是“物理气相沉积”,是指在真空条件下,用物理的方法使材料沉积在被镀工件上的薄膜制备技术。
Q2: 请问什么是PVD镀膜? 什么是PVD镀膜机?
A2: PVD(物理气相沉积)技术主要分为三类,真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜。相对于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膜机、真空溅射镀膜机和真空离子镀膜机。近十多年来,真空离子镀技术的发展是最快的,它已经成为了当代最先进的表面处理方法之一。 我们通常所说的PVD镀膜,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膜机。
Q3: 请问PVD镀膜的具体原理是什么?
A3: 离子镀膜(PVD镀膜)技术,其原理是在真空条件下,采用低电压、大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电离,在电场的作用下,使被蒸发物质或其反应产物沉积在工件上。
Q4: 请问PVD镀膜与传统的化学电镀(水电镀)相比有何优点?
A4: 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镀膜膜层与工件表面的结合力更大,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镀膜可以镀的膜层的种类更为广泛,可以镀出的各种膜层的颜色也更多更漂亮;PVD镀膜不会产生有毒或有污染的物质。
Q5: 请问PVD镀膜能否代替化学电镀?
A5: 在现阶段,PVD镀膜是不能取代化学电镀的,并且除了在不锈钢材料表面可直接进行PVD镀膜外,在很多其他材料(如锌合金、铜、铁等)的工件上进行PVD镀膜前,都需要先对它们进行化学电镀Cr(铬)。PVD镀膜主要应用在一些比较高档的五金制品上,对那些价格较低的五金制品通常也只是进行化学电镀而不做PVD镀膜。
Q6: 请问采用PVD镀膜技术镀出的膜层有什么特点?
A6: 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;同时膜层能够大幅度提高工件的外观装饰性能。
Q7: 请问PVD能在镀在什么基材上?
A7: PVD膜层能直接镀在不锈钢以及硬质合金上,对锌合金、铜、铁等压铸件应先进行化学电镀铬,然后才适合镀PVD。
Q8: 请问PVD镀膜能够镀出的膜层种类有那些?
A8: PVD镀膜技术是一种能够真正获得微米级镀层且无污染的环保型表面处理方法,它能够制备各种单一金属膜(如铝、钛、锆、铬等)、氮化物膜(TiN[钛金]、ZrN〔锆金〕、CrN、TiAlN)和碳化物膜(TiC、TiCN),以及氧化物膜(如TiO等)。
Q9: 请问PVD镀膜膜层的厚度是多少?
A9: PVD镀膜膜层的厚度为微米级,厚度较薄,一般为0.1μm~5μm,其中装饰镀膜膜层的厚度一般为0.1μm~1μm,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,并能够维持工件尺寸基本不变,镀后不须再加工。
Q10: 请问PVD镀膜能够镀出的膜层的颜色有哪些?
A10: 我们目前能够做出的膜层的颜色有深金黄色,浅金黄色,咖啡色,古铜色,灰色,黑色,灰黑色,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值进行测量,使颜色得以量化,以确定所镀出的颜色是否满足要求。
转自真空技术网http://www.chvacuum.com/device/plat/20080123/686.html


IP属地:广东1楼2013-05-17 23:46回复
    常见的塑胶产品电镀工艺有两种:水电镀和真空离子镀。
    1、水电镀:
    一般适用于ABS料、ABS+PC料的产品。主要工艺是将需电镀的产品放入化学电镀液中进行电镀。
    根据客户的不同需要,可镀成不同的颜色,与高光银色、亚银色、灰银色。因为电镀后的产品其导电性显著增强,对于某些需绝缘的部件怎么办?办法有两种:其一,在需绝缘的部位涂上绝缘油,该部位在电镀时就不会被电镀到,从而达到绝缘效果!当然,涂了绝缘油的部位会变黑,就不适宜作为外观面了。其二,在需电镀的部位用特殊的胶纸贴住,保护起来,同样达到绝缘的效果。
    2、真空离子镀,又称真空镀膜:
    一般适用范围较广,如ABS料、ABS+PC料、PC料的产品。同时因其工艺流程复杂、环境、设备要求高,单价比水电镀昂贵。现对其工艺流程作简要介绍:产品表面清洁、去静电--〉喷底漆--〉烘烤底漆--〉真空镀膜--〉喷面漆--〉烘烤面漆--〉包装。
    真空电镀可分为一般真空电镀、UV真空电镀、真空电镀特殊;
    工艺有蒸镀、溅镀、枪色等。
    3、两种工艺的区别:
    水电镀因工艺较简单,从设备到环境得要求均没有真空离子镀苛刻,从而被广泛应用。在东莞很容易找到此类的供应商。而真空电镀优秀供应商在东莞、深圳两地不是很多,至少我目前没有太多此类供应商信息。但,水电镀有个弱点,只能镀ABS料和ABS+PC料(此料镀的效果也不是很理想)。而ABS料耐温只有80℃,这使得它的应用范围被限制了。而,真空电镀可达200℃左右,这对使用在高温的部件就可以进行电镀处理了。像风嘴、风嘴环使用PC料,这些部件均要求耐130℃的高温。另,一般要求耐高温的部件,做真空电镀都要在最后喷一层UV油,这样使得产品表面即有光泽、有耐高温、同时又保证附着力。
    4、两种工艺的优缺点:
    A、简单来说,如真空电镀不过UV油,其附着力很差,无法过百格TEST,而水电镀的明显好于真空电镀!因此,为保证真空电镀的附着力,均需后续进行特殊的喷涂处理,成本当然高些。
    B、水电镀颜色较单调,一般只有亮银和亚银等少数几种,对于闪银、魔幻蓝、裂纹、水滴银等五花八门
    ROHS:<1000ppm
    如此严格的要求,国内一些厂家已开始尝试使用“三价铬”来替代“六价铬”;而真空电镀使用的镀层材质广泛、容易符合环保要求的七彩色就无能为力了。而,真空电镀可以解决七彩色的问题。
    C、 水电镀一般的镀层材质采用“六价铬”,这是非环保材料。对于“六价铬”有如下的要求:
    欧盟: 76/769/EEC:禁止使用; 94/62/EC:<100ppm;
    转自http://www.chvacuum.com/device/plat/20080501/1153.html真空技术网


    IP属地:广东2楼2013-05-17 23:47
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      刀具涂层及种类
      自从20世纪60年代以来,经过近半个世纪的的发展,刀具表面涂层技术已经成为提升刀具性能的主要方法。刀具表面涂层,主要通过提高刀具表面硬度,热稳定性,降低摩擦系数等方法来提升切削速度,提高进给速度,从而提高切削效率,并大幅提升刀具寿命。
      图一 PVD涂层刀具
      一、涂层工艺
      刀具涂层技术通常可分为化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)两大类。
      1.CVD技术被广泛应用于硬质合金可转位刀具的表面处理。CVD可实现单成份单层及多成份多层复合涂层的沉积,涂层与基体结合强度较高,薄膜厚度较厚,可达7~9μm,具有很好的耐磨性。但CVD工艺温度高,易造成刀具材料抗弯强度下降;涂层内部呈拉应力状态,易导致刀具使用时产生微裂纹;同时,CVD工艺排放的废气、废液会造成较大环境污染。为解决CVD工艺温度高的问题,低温化学气相沉积(PCVD),中温化学气相沉积(MT-CVD)技术相继开发并投入实用。目前,CVD(包括MT-CVD)技术主要用于硬质合金可转位刀片的表面涂层,涂层刀具适用于中型、重型切削的高速粗加工及半精加工。
      2.PVD技术主要应用于整体硬质合金刀具和高速钢刀具的表面处理。与CVD工艺相比,PVD工艺温度低(最低可低至80℃),在600℃以下时对刀具材料的抗弯强度基本无影响;薄膜内部应力状态为压应力,更适于对硬质合金精密复杂刀具的涂层;PVD工艺对环境无不利影响。PVD涂层技术已普遍应用于硬质合金钻头、铣刀、铰刀、丝锥、异形刀具、焊接刀具等的涂层处理。
      图二 PVD涂层原理
      物理气相沉积(PVD)在工艺上主要有(1)真空阴极弧物理蒸发(2)真空磁控离子溅射两种方式。
      (1)阴极弧物理蒸发(ARC) 真空阴极弧物理蒸发过程包括将高电流,低电压的电弧激发于靶材之上,并产生持续的金属离子。被离化的金属离子以60~100eV平均能量蒸发出来形成高度激发的离子束,在含有惰性气体或反应气体的真空环境下沉积在被镀工件表面。真空阴极弧物理蒸发靶材的离化率在90%左右,所以与真空磁控离子溅射相比,沉积薄膜具有更高的硬度和更好的结合力。但由于金属离化过程非常激烈,会产生较多的有害杂质颗粒,涂层表面较为粗糙。
      (2)磁控离子溅射(SPUTTERING) 真空磁控离子溅射过程中,氩离子被被加速打在加有负电压的阴极(靶材)上。离子与阴极的碰撞使得靶材被溅射出带有平均能量4~6eV的金属离子。这些金属离子沉积在放于靶前方的被镀工件上,形成涂层薄膜。由于金属离子能量较低,涂层的结合力与硬度也相应较真空阴极弧物理蒸发方式差一些,但由于其表面质量优异被广泛应用于有表面功能性和装饰性的涂层领域中。
      图三 PVD涂层刀具
      二、涂层种类
      由于单一涂层材料难以满足提高刀具综合机械性能的要求,因此涂层成分将趋于多元化、复合化;为满足不同的切削加工要求,涂层成分将更为复杂、更具针对性;在复合涂层中,各单一成分涂层的厚度将越来越薄,并逐步趋于纳米化;涂层工艺温度将越来越低,刀具涂层工艺将向更合理的方向发展。
      PVD
      涂层种类 涂层
      特点 涂层硬度
      HV 涂层厚度
      μm 摩擦
      系数 耐热
      温度
      涂层
      颜色 应用范围
      TiN 单层 2300 2-3 0.6 600 金黄 应用最为普遍,具有高硬度高耐磨性寄耐氧化性;适合大多数切削刀具,也适合多数成形模具及抗磨损工件
      TiCN 单层 2800 2-3 0.3 500 棕灰 具有较低的内应力,较高的韧性以及良好的润滑性能;适合要求较低的摩擦系数而高硬度的加工环境。
      TiAlN 单层 3100 2-3 0.3 750 紫蓝 化学稳定性好,具有高热硬性,极好的抗氧化和耐磨性,适合干切削场合。
      CrN 单层 1800 2-3 0.2 700 银灰 有着显著的强润滑性能和耐高温特性,最适合铜类金属的切削刀具,以及耐磨耐腐零件的涂层
      DLC 单层 2500 1-2 0.1-0.2 300 黑灰 优良的耐磨、耐腐蚀性能,摩擦系数极低,与基体结合力强。用于刀具时,通常以TiAlN为基体配合使用,用以加工有色金属、石墨等材料
      超A ( AHNO) 多层 3100 2-3 0.3 800 蓝紫 AHNO独特涂层配方,属于多层复合高铝涂层,具有高硬度,高耐磨性,较低的摩擦系数能优点。在高温下稳定性强,特别适合高速切削场合
      转自国际金属加工网http://www.mmsonline.com.cn 2007年06月29日


      IP属地:广东3楼2013-05-17 23:47
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        对真空镀膜技术PVD的认识(1)
        根据有关规定,自2006年6月1日起所出口的镀膜(涂层)产品,必须符合欧美环保标准,这对国内的电镀(水镀)行业无疑是个巨大的冲击.出口产品将被真空离子镀膜(PVD)技术领域所取代.电镀在工业中应用已久,但它膜不够致密,有气孔,易发生氢脆,更严重的是对环境污染厉害,三废处理费用高昂又不能根除。尤其六价铬,镍,镉元素对人体有害,是致癌物质。所以电镀被取代是工业发展必然。大连理工大学从1980年立项从事钢铁件、黄铜件、铝基合金的真空离子镀替代电镀课题研究至今已有二十余年,现已成功在钢铁、黄铜、铝合金、锌基合金等基材表面进行离子镀铬、钛、锆、铝、氮化物等。可替代电镀锌、电镀镉、电镀镍、电镀铬。已申请中国发明专利有:离子镀中间层合金+离子镀铬(呈银白色)、离子镀中间层合金+离子镀钛(或锆)+离子镀透明陶瓷保护膜(呈金黄色),彻底解决电镀缺点。
        近些年来国外也提出利用离子镀代替电镀技术研究,如美国、日本采用“多组电阻坩埚蒸发源离子镀铝代替电镀镉、电镀锌”“和空心阴极离子镀铬代替电镀铬”方面研究工作也取得了较好成果,并用到生产上,如美国道格拉斯公司采用滚筒式离子镀设备来处理连接件,滚筒直径为1.2米,长1.8米,一次可处理5000件。日本用碳钢离子镀铝代替不锈钢已投入生产。据有关人士介绍:美国、日本、欧洲将在2007年、2008年相继把电镀过程中的六价铬替代掉。
        转自http://zhidao.baidu.com/question/4140759.html?si=7


        IP属地:广东4楼2013-05-17 23:48
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          对真空镀膜技术PVD的认识(2)
          1. PVD简介
          PVD是英文Physical Vapor Deposition(物理气相沉积)的缩写,是指在真空条件下,采用低电压、大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。
          2. PVD技术的发展
          PVD技术出现于二十世纪七十年代末,制备的薄膜具有高硬度、低摩擦系数、很好的耐磨性和化学稳定性等优点。最初在高速钢刀具领域的成功应用引起了世界各国制造业的高度重视,人们在开发高性能、高可靠性涂层设备的同时,也在硬质合金、陶瓷类刀具中进行了更加深入的涂层应用研究。与CVD工艺相比,PVD工艺处理温度低,在600℃以下时对刀具材料的抗弯强度无影响;薄膜内部应力状态为压应力,更适于对硬质合金精密复杂刀具的涂层;PVD工艺对环境无不利影响,符合现代绿色制造的发展方向。目前PVD涂层技术已普遍应用于硬质合金立铣刀、钻头、阶梯钻、油孔钻、铰刀、丝锥、可转位铣刀片、异形刀具、焊接刀具等的涂层处理。
          PVD技术不仅提高了薄膜与刀具基体材料的结合强度,涂层成分也由第一代的TiN发展为TiC、TiCN、ZrN、CrN、MoS2、TiAlN、TiAlCN、TiN-AlN、CNx、DLC和ta-C等多元复合涂层。
          3. 星弧涂层的PVD技术
          增强型磁控阴极弧:阴极弧技术是在真空条件下,通过低电压和高电流将靶材离化成离子状态,从而完成薄膜材料的沉积。增强型磁控阴极弧利用电磁场的共同作用,将靶材表面的电弧加以有效地控制,使材料的离化率更高,薄膜性能更加优异。
          过滤阴极弧:过滤阴极电弧(FCA )配有高效的电磁过滤系统,可将离子源产生的等离子体中的宏观粒子、离子团过滤干净,经过磁过滤后沉积粒子的离化率为100%,并且可以过滤掉大颗粒, 因此制备的薄膜非常致密和平整光滑,具有抗腐蚀性能好,与机体的结合力很强。
          磁控溅射:在真空环境下,通过电压和磁场的共同作用,以被离化的惰性气体离子对靶材进行轰击,致使靶材以离子、原子或分子的形式被弹出并沉积在基件上形成薄膜。根据使用的电离电源的不同,导体和非导体材料均可作为靶材被溅射。
          离子束DLC:碳氢气体在离子源中被离化成等离子体,在电磁场的共同作用下,离子源释放出碳离子。离子束能量通过调整加在等离子体上的电压来控制。碳氢离子束被引到基片上,沉积速度与离子电流密度成正比。星弧涂层的离子束源采用高电压,因而离子能量更大,使得薄膜与基片结合力很好;离子电流更大,使得DLC膜的沉积速度更快。离子束技术的主要优点在于可沉积超薄及多层结构,工艺控制精度可达几个埃,并可将工艺过程中的颗料污染所带来的缺陷降至最小。

          转自http://ask.fenmoyejin.com/UploadFiles/html_file/20081/200811915253165094.html中华粉末图层网


          IP属地:广东5楼2013-05-17 23:49
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            眼镜中的电镀工艺
            板材、板材合金系列:具有色彩丰富不易变形,对人体无副作用,经久耐用。
            高贵板材合金:具有板材和合金材料的双重优点,更加美观实用。
            纯钛、β钛合金系列:重量轻巧,长时间佩戴不容易掉色,不会因为出汗引起酸碱反应而导致皮肤过敏,具有耐腐蚀抗过敏以及重量轻巧的特点。β钛合金具有更高的强度坚韧性,重量轻,弹性好、抗腐蚀。
            真空IP镀膜系列:避免了镜架发黄、变色、掉色,10年都不会产生掉色褪色,而一般镀膜镜架半年到一年就会掉色。



            IP属地:广东7楼2013-05-17 23:50
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              真空镀膜的历史
              据说,最初发现真空中成膜是由1850年灯泡蒸发现象产生引起。当然,那并不是以薄膜制作为目的的,而仅仅是因为真空管阴极蒸发,管壁污染生成物的发现。之后,在放电管研究开发方面,将如何减少蒸发现象作为课题来研讨了。
              灯泡发明之后不久,1857年,M.法拉弟开始了真空镀膜的尝试。因为这是有意图性的进行薄膜制成,故这就是所谓最早的真空镀膜。但是,如此的方法在实际使用上非常花时间,那是因为当时的真空技术非常低。随后,1930年ブし-クスル-产生了,以使用油作为动作液体的扩散泵的完成为开端,实现了真空技术的迅猛发展。其结果是:真空镀膜一下子成了实用技术。刚开始是实现了将到那时为止的防反射的透过镜的化学手法的制作向真空镀膜制作的转变。由此,光学薄膜得到了很大的发展。特别是在第二次世界大战中,潜水艇上用的潜望镜等复杂性光学系统方面,防反射膜的优势直接影响着战争的结果,不容有缺点。
              实际,防反射膜有多大功效:所说的潜望镜是由15~25个透镜和三棱镜组成。为此,跟空气接触,反射的面就有30~50个面左右。假定设为40个面,各自使用的都是屈折率为1.52左右的玻璃的话,因为空气与玻璃的屈折率差异因素,通过一个面反射降到96%,即通过40个面后,反射只剩下19.5%了。况且,在各个面上被反射回来的光变成迷光,会导致幻像以及扩张现象的发生。由此降低成像的对比度。故在各个面镀上单层防反射膜之后,一个面上的透过率为98.7%左右。通过40个面之后,光量为59%,比先前亮了3倍多。若是利用上当时还未被实际采用上去的多层防反射膜的话,1个面的透过率为99.8%,40个面通过后,光量则为92%。战后,在我国,从照相机等光学产业盛行开始,使用真空镀膜的防反射膜的研究非常旺盛。特别是于1964年召开的东京奥林匹克上使用的电视彩色转播,成了一大转折点。为了让使用复杂的透镜构成的监控电视实现透过率提高以及自然色再现,通过可以说无视于预算程度的设备投资,实现了电子铳蒸发源的实用化,不知不觉中完成了多层防止反射膜。
              真空镀膜在电气、装饰领域也被运用着,被作为新兴技术的代表,进行着各种应用研究开发,为此,随着真空技术的进步,进而产生了在超高真空中的分子线镀膜,以及与等离子相融合的技术离子镀膜手法。另一方面:有关喷射环的放电管阴极长期喷射,管壁变脏事宜,曾一度设法要做防止此现象发生的研究先驱。主要是在美国进行研究的,将它作为实用技术,广泛运用是在1960年以后的事,那之后,研究仍在激烈进展,以至于到了现在已成为极为重要的薄膜制成技术。且说,一直到现在所讲的方法都是将形成膜的镀膜物质加热蒸发,或是通过气体离子的动能蒸发镀膜的物理手法,故称之为物理镀膜法(PH)。另外,在此基础上,于原料内合作化合物气体,使之在反应容器内进行化学反应,此薄膜制作法被称之为化学镀膜法(CVD)。据说,知晓CVD原理是在1930年时期,将它实际运用上的是1950年时期后半队段,德国制作了耐磨消耗材的炭化钛膜。到了1960年,它也成了半导体发展史上所被利用的得力薄膜制作方法。化学反应在初期主要是在大气压利用热能进行的,但需要的基板温度是1500℃左右,用途有限。后来开发研究出在减压下进行的方法,将处理加工温度降到860℃左右。化学镀膜法与真空的关系初期是为了预先使导入原料气体的容器排成真空,除去不要的气体也被利用了。减压化学CVD可以说两者的关系更加密切。那以后,又开发出了镀膜待离子化学镀膜法,镀膜温度被降为300℃左右,且根据膜种不同有些即使不加热也可以制作了。最近,利用放电管以及激光等的光源来促进化学反应的方法也在使用。
              转自http://www.chvacuum.com/device/plat/20071205/474.html真空技术网


              IP属地:广东8楼2013-05-17 23:50
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                防电磁辐射的手机真空镀膜
                随着人们生活水平的提高,手机的使用也越来越普遍,但是,手机在带给人们方便的同时,其辐射对人体的危害也日益凸现。研究表明,手机产生的电磁波强度是空间电磁波的4到6倍。少数劣质手机产生的电磁波甚至达到空间电磁波百倍以上。
                手机辐射可引发神经衰弱、内分泌失调,还能影响少年儿童的生长发育,严重的甚至会引发脑瘤。如何减轻手机辐射对人体健康的影响,已成为摆在我们面前的一个急需解决的问题。
                应用手机真空镀膜技术,就可以较好地解决这个难题。真空镀膜是在原子水平上进行材料生成的技术,镀层的晶料度在10纳米左右,属于纳米材料的范畴。通过对手机壳内壁真空镀电磁防护膜层,可以极大地防止因电磁波辐射而对手机使用者造成的危害。某有限公司完成的硬课题“手机真空镀膜技术的研究”,主要解决的是镀膜的工艺问题,包括电阻率、附着力、高温抗氧化性、膜层表面光亮度以及复杂区域的膜层附着问题。
                手机真空镀膜技术的研究与应用,不仅推动了手机制造业的发展,也推动了相关产业的发展。有电磁辐射的产品都可以应用这项技术进行电磁屏蔽,以对其使用性能进行优化,保护人类健康,保护环境。
                专家认为:手机真空镀膜技术立项起点高,是对传统电镀技术的一个挑战,它避免了传统电镀技术对环境造成的污染,是一个环保型的项目。

                转自http://www.chvacuum.com/device/plat/20080529/1217.html真空技术网


                IP属地:广东9楼2013-05-17 23:51
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                  真空镀膜知识
                  真空镀膜过程非常复杂,由于镀膜原理的不同分为很多种类,仅仅因为都需要高真空度而拥有统一名称。所以对于不同原理的真空镀膜,影响均匀性的因素也不尽相同。 并且均匀性这个概念本身也会随着镀膜尺度和薄膜成分而有着不同的意义。我下面分别说一下:
                  薄膜均匀性的概念:
                  1.厚度上的均匀性,也可以理解为粗糙度,在光学薄膜的尺度上看(也就是1/10波长作为单位,约为100A),真空镀膜的均匀性已经相当好,可以轻松将粗糙度控制在可见光波长的1/10范围内,也就是说对于薄膜的光学特性来说,真空镀膜没有任何障碍。 但是如果是指原子层尺度上的均匀度,也就是说要实现10A甚至1A的表面平整,是现在真空镀膜中主要的技术含量与技术瓶颈所在,具体控制因素下面会根据不同镀膜给出详细解释。
                  2.化学组分上的均匀性: 就是说在薄膜中,化合物的原子组分会由于尺度过小而很容易的产生不均匀特性,SiTiO3薄膜,如果镀膜过程不科学,那么实际表面的组分并不是SiTiO3,而可能是其他的比例,镀的膜并非是想要的膜的化学成分,这也是真空镀膜的技术含量所在。 具体因素也在下面给出。
                  3.晶格有序度的均匀性: 这决定了薄膜是单晶,多晶,非晶,是真空镀膜技术中的热点问题,具体见下。
                  主要分类有两个大种类: 蒸发沉积镀膜和溅射沉积镀膜,具体则包括很多种类,包括真空离子蒸发,磁控溅射,MBE分子束外延,溶胶凝胶法等等
                  一、对于蒸发镀膜:
                  一般是加热靶材使表面组分以原子团或离子形式被蒸发出来,并且沉降在基片表面,通过成膜过程(散点-岛状结构-迷走结构-层状生长)形成薄膜。
                  厚度均匀性主要取决于:
                  基片材料与靶材的晶格匹配程度
                  基片表面温度
                  蒸发功率,速率
                  真空度
                  镀膜时间,厚度大小。
                  组分均匀性:
                  蒸发镀膜组分均匀性不是很容易保证,具体可以调控的因素同上,但是由于原理所限,对于非单一组分镀膜,蒸发镀膜的组分均匀性不好。
                  晶向均匀性:
                  晶格匹配度
                  基片温度
                  蒸发速率
                  二.对于溅射类镀膜,可以简单理解为利用电子或高能激光轰击靶材,并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来,并且最终沉积在基片表面,经历成膜过程,最终形成薄膜。
                  溅射镀膜又分为很多种,总体看,与蒸发镀膜的不同点在于溅射速率将成为主要参数之一。
                  溅射镀膜中的激光溅射镀膜pld,组分均匀性容易保持,而原子尺度的厚度均匀性相对较差(因为是脉冲溅射),晶向(外沿)生长的控制也比较一般。
                  以pld为例,因素主要有:
                  靶材与基片的晶格匹配程度
                  镀膜氛围(低压气体氛围)
                  基片温度
                  激光器功率
                  脉冲频率
                  溅射时间
                  对于不同的溅射材料和基片,最佳参数需要实验确定,是各不相同的,镀膜设备的好坏主要在于能否精确控温,能否保证好的真空度,能否保证好的真空腔清洁度。
                  MBE分子束外沿镀膜技术,已经比较好的解决了如上所属的问题,但是基本用于实验研究,工业生产上比较常用的一体式镀膜机主要以离子蒸发镀膜和磁控溅射镀膜为主。
                  转自http://www.chvacuum.com/device/plat/20080125/711.html真空技术网


                  IP属地:广东11楼2013-05-17 23:52
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                    真空镀膜中蓝色、紫色、红色的化学成分
                    真空镀膜过程非常复杂,由于镀膜原理的不同分为很多种类,仅仅因为都需要高真空度而拥有统一名称。所以对于不同原理的真空镀膜,影响均匀性的因素也不尽相同。 并且均匀性这个概念本身也会随着镀膜尺度和薄膜成分而有着不同的意义。
                    薄膜均匀性的概念:
                    1.厚度上的均匀性,也可以理解为粗糙度,在光学薄膜的尺度上看(也就是1/10波长作为单位,约为100A),真空镀膜的均匀性已经相当好,可以轻松将粗糙度控制在可见光波长的1/10范围内,也就是说对于薄膜的光学特性来说,真空镀膜没有任何障碍。 但是如果是指原子层尺度上的均匀度,也就是说要实现10A甚至1A的表面平整,是现在真空镀膜中主要的技术含量与技术瓶颈所在,具体控制因素下面会根据不同镀膜给出详细解释。
                    2.化学组分上的均匀性: 就是说在薄膜中,化合物的原子组分会由于尺度过小而很容易的产生不均匀特性,SiTiO3薄膜,如果镀膜过程不科学,那么实际表面的组分并不是SiTiO3,而可能是其他的比例,镀的膜并非是想要的膜的化学成分,这也是真空镀膜的技术含量所在。 具体因素也在下面给出。
                    3.晶格有序度的均匀性: 这决定了薄膜是单晶,多晶,非晶,是真空镀膜技术中的热点问题,具体见下。
                    主要分类有两个大种类: 蒸发沉积镀膜和溅射沉积镀膜,具体则包括很多种类,包括真空离子蒸发,磁控溅射,MBE分子束外延,溶胶凝胶法等等。
                    一、对于蒸发镀膜:
                    一般是加热靶材使表面组分以原子团或离子形式被蒸发出来,并且沉降在基片表面,通过成膜过程(散点-岛状结构-迷走结构-层状生长)形成薄膜。
                    厚度均匀性主要取决于:
                    基片材料与靶材的晶格匹配程度
                    基片表面温度
                    蒸发功率,速率
                    真空度
                    镀膜时间,厚度大小。
                    组分均匀性:
                    蒸发镀膜组分均匀性不是很容易保证,具体可以调控的因素同上,但是由于原理所限,对于非单一组分镀膜,蒸发镀膜的组分均匀性不好。
                    晶向均匀性:
                    晶格匹配度
                    基片温度
                    蒸发速率
                    二、对于溅射类镀膜,可以简单理解为利用电子或高能激光轰击靶材,并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来,并且最终沉积在基片表面,经历成膜过程,最终形成薄膜。
                    溅射镀膜又分为很多种,总体看,与蒸发镀膜的不同点在于溅射速率将成为主要参数之一。
                    溅射镀膜中的激光溅射镀膜pld,组分均匀性容易保持,而原子尺度的厚度均匀性相对较差(因为是脉冲溅射),晶向(外沿)生长的控制也比较一般。
                    以pld为例,因素主要有:
                    靶材与基片的晶格匹配程度
                    镀膜氛围(低压气体氛围)
                    基片温度
                    激光器功率
                    脉冲频率
                    溅射时间
                    对于不同的溅射材料和基片,最佳参数需要实验确定,是各不相同的,镀膜设备的好坏主要在于能否精确控温,能否保证好的真空度,能否保证好的真空腔清洁度。
                    MBE分子束外沿镀膜技术,已经比较好的解决了如上所属的问题,但是基本用于实验研究,工业生产上比较常用的一体式镀膜机主要以离子蒸发镀膜和磁控溅射镀膜为主。
                    转自http://www.chvacuum.com/device/plat/20080522/1205.html真空技术网


                    IP属地:广东12楼2013-05-17 23:52
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                      真空气相沉积技术
                      真空气相沉积是利用热蒸发或辉光放电、弧光放电等物理过程,在基材表面沉积所需涂层的技术。它包括真空蒸发镀膜、离子镀膜和溅射。
                      另外,引入反应气体 ( O2, N2, CH4, B2H6, H2S, …)可以在低温条件下生成氧化物,氮化物,碳化物,硼化物等化合物 。
                      PEMSTM 技术
                      本公司应用PEMSTM(等离子体增强磁控溅射)技术进行真空沉积。它相对于传统的真空沉积技术既可以获得高密度、高结合力的涂层,又能在低温下进行处理,从而不影响零件的基体性能。
                      此技术尤其适应于建立降低摩擦系系数和抗磨损性的超硬金属陶瓷沉积层。

                      采用阴极弧方式沉积的涂层表面 采用PEMSTM技术沉积的涂层表面
                      主要优点有:
                      被处理材料范围很广(金属,陶瓷,聚合物,玻璃);
                      涂层均匀,成分精确;
                      一机多用,可在多种模式下运行:
                      -PVD (物理气相沉积) 形式
                      -PECVD(等离子体增强化学气相沉积)形式
                      -建立复合沉积层(例如:TiN+DLC)
                      操作简单,电脑全自动控制沉积过程,稳定性好;
                      工艺灵活,根据客户具体要求,方便的对准程序进行调整,优化沉积层质量.;
                      沉积前,在炉内自动对零件和靶材同时进行清洗,以保证得到高结合力和成份准确的沉积层。
                      涂层
                      涂层 硬度(HV) 减少摩擦的程度 抗热氧化 颜色
                      CERTESSTM X ** ** **
                      CERTESSTM N * * ***
                      CERTESSTM Ti ** * **
                      CERTESSTM SD **** ** ***
                      CERTESSTM C *** * **
                      CERTESSTM T ** * ****
                      CERTESSTM DLC * **** *
                      用*号多少表示程度高低
                      优点
                      与其他镀层或表面处理方法相比,真空气相沉积具有以下特点:
                      镀层材料广泛,可以各种金属、合金、氧化物、氮化物、碳化物等化合物镀层,也可以镀金属、化合物的多层和复合层;
                      镀层结合力强;工艺温度低,工件一般无受热变形或材料变质的问题;镀层成分准确、组织致密;
                      工艺过程由电参数控制,易于控制、调节;
                      对环境无污染。
                      应用
                      机械摩擦件:
                      汽车:活塞、活塞环、轴、气门摇臂、喷油器、挺杆
                      液压机械:进气阀、闸门旋塞
                      医疗器械:人造骨膜、手术器械
                      纺织:线导套
                      其他:滑轮、滑阀、轴承、齿轮、支架
                      精密机械零件
                      工具:
                      各种材料的压印、冲压模具
                      研磨材料的切割刀具
                      塑料的压注和模压成型的挤压模具
                      机械加工(钻孔、铣削、攻丝 、车削…)刀具

                      转自http://www.chvacuum.com/device/plat/20080327/1026.html真空技术网


                      IP属地:广东13楼2013-05-17 23:53
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                        利用离子镀技术可以在金属、合金、导电材料,基本非导电材料(采用高频偏压)基体上进行镀膜。离子镀沉积的膜层可以是金属膜、多元合金膜、化合物膜;既可镀单一镀层,也可镀复合镀层,还可以镀梯度镀层和纳米多层镀层。
                        镀膜产品包括钻头、铣刀、齿轮刀具、拉刀、丝锥、剪刀、刮面刀片、铸模、注塑模、磁粉成形模、冲剪模、汽车的耐磨件以及医疗器械等。
                        离子镀技术除可应用于超硬膜外,还可应用于其他功能制备,比如微型磁头的DLC保护膜、陀螺仪用轴承的干式固体润滑膜(MoS2,DLC)、各种磁性膜系及通讯和电子器件的功能膜等。参考资料见www.zhenhuavacuum.com.cn


                        IP属地:广东14楼2013-05-18 08:51
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                          不错,


                          18楼2015-03-03 17:02
                          回复
                            不锈钢板材料能用磁控镀膜机镀吗,镀膜机要具备什么条件


                            来自Android客户端21楼2015-07-19 20:39
                            收起回复
                              大神,请问ar镀膜需要什么工具


                              来自iPhone客户端22楼2015-07-28 20:37
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