离子镀,是在真空条件下,利用气体放电使气体或被蒸发物质离子化,在气体离子或蒸发物质离子轰击作用下,把蒸发物质或其反应物蒸镀在工件上。离子镀把辉光放电、等离子技术与真空蒸镀技术结合在一起,不仅明显地提高了镀层的各种性能,而且,大大扩充了镀膜技术的应用范围。
离子镀除兼有真空溅射的优点外,还具有膜层的附着力强、绕射性好、可镀材料广泛等优点。例如,利用离子镀技术可以在金属、塑料、陶瓷、玻璃、纸张等非金属材料上,涂覆具有不同性能的单一镀层、合金镀层、化合物镀层及各种复合镀层,而且沉积速度快(可达755m/min),镀前清洗工序简单,对环境无污染,因此,近年来在国内外得到了迅速的发展。
在今天,讨论化学气相沉积与物***相沉积的不同点,恐怕只剩下用于镀膜物料形态的区别,前者是利用易挥发性化合物或气态物质,而后者则利用固相(或液相)物质。这种区分似乎已失去原来定义的内涵实质。
我们仍然按照已有的习惯,主要以上述镀料形态的区别来区分化学气相沉积和物***相沉积,把固态(液态)镀料通过高温蒸发、溅射、电子束、等离子体、离子束、激光束、电弧等能量形式产生气相原子、分子、离子(气态,等离子态)进行输运,在固态表面上沉积凝聚(包括与其他反应气相物质进行化学反应生成反应产物),生成固相薄膜的过程称为物***相沉积。
物***相沉积(PVD)工艺已经有100多年的历史了,等离子辅助PVD大约在80年前就申请了专利。术语“物***相沉积”仅在60年代出现。当时,需要通过发展众所周知的技术来发展真空镀膜工艺,例如溅射,真空,等离子体技术,磁场,气体化学,热蒸发,弓形和电源控制,如Powell的书中详细描述的。在过去的30年中,等离子辅助PVD(PAPVD)被分为几种不同的电源技术,例如直流(DC)二极管,三极管,射频(RF),脉冲等离子体,离子束辅助涂层等。,该过程在基本理解上存在一些困难,因此引入了必要的更改以提供好处,例如从涂层到基材的出色附着力,结构控制以及低温下的材料沉积。
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