溅射镀膜
溅射镀膜,是不采用蒸发技术的物***相沉积方法。施镀时,将工作室抽成真空,充入氢气作为工作气体,并保持其压力为0.13-1.33Pa,以沉积物质作为靶(阴极)并加上数百至数千伏的负压,以工件为阳极,两侧灯丝带负压(-30-100v)。加热灯丝至1700℃左右时,灯丝发射出的电子使氢气发生辉光放电,产生出氢离子H ,H 被加速轰击靶材,使靶材迸发出原子或分子溅射到工件表面上,形成沉积层。
溅射法可用于沉积各种导电材料,包括高熔点金属及化合物。如果用TiC作靶材,便可以在工件上直接沉积TiC涂层。当然,也可以用金属Ti作靶,再导入反应气体,进行反应性溅射,溅射涂层均匀但沉积速度慢,不适于沉积105mm以上厚度的涂层。溅射可使基体温度升高到500-600℃,因此,只适用于在此温度下具有二次硬化的钢制模具加工。
薄膜(比如铱和铂薄膜)之所以引起人们的兴趣是因为它们具有良好的性能 、高的电导率 、很强的催化活性以及很好的稳定性等 。这些性能使得薄膜在电极材料 、微电子 、固态燃料电池和气敏元件等许多领域存在广泛的应用。
在CVD处理过程中,尺寸变形小的材料是硬质合金及含Cr高的不锈钢系合金;冲压加工领域使用的模具材料主要限于合金工具钢、冷作模具钢(Cr12MoV)、硬质合金等,其中快冷淬透钢,由于快冷时容易产生翘曲、扭曲等变形,所以不宜进行CVD处理;而高速钢是热处理膨胀较大的钢种,使用时必须充分估计其膨胀变形量。
射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PCVD)
在低压容器的两极上加高频电压则产生射频放电形成等离子体,射频电源通常采用电容耦合或电感耦合方式,其中又可分为电极式和无电极式结构,电极式一般采用平板式或热管式结构,优点是可容纳较多工件,但这种装置中的分解率远低于1%,即等离子体的内能不高。电极式装置设在反应容器外时,主要为感应线圈,如图5,也叫无极环形放电,射频频率为13.56MHz。
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