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真空鍍膜淺談-鍍膜類型

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真空鍍膜淺談-鍍膜類型

作者:深圳市英能電氣有限公司

時間:2022-11-08

中國深圳

真空鍍膜被用來保護從醫(yī)療工具到航空航天零件的所有東西。它們幫助物體抵抗磨損、摩擦、嚴(yán)酷的化學(xué)物質(zhì)和熱量,使它們能持續(xù)更長時間。與其他保護涂層不同,薄膜沉積(真空)涂層不會帶來不必要的副作用-其他涂層技術(shù)有可能使工具超出公差或增加過多的厚度,從而導(dǎo)致零件的性能不符合設(shè)計要求。

那什么是真空鍍膜呢?真空鍍膜,又稱薄膜沉積,是一種真空室工藝,在基底表面涂上一層非常薄且穩(wěn)定的涂層,以保護其免受可能磨損或降低其效率的力的影響。真空涂層很薄,厚度從0.25到10微米(0.01到0.4千分之一英寸)。

簡明扼要來說它就像一套盔甲,保護騎士,提高他的表現(xiàn)。  

真空鍍膜細細分來,針對不同的行業(yè)產(chǎn)品,也有不同的鍍膜類型分類,一起來探討下吧。

1、PVD涂層
物理氣相沉積涂層(PVD)是我們最常用的真空室鍍膜工藝。將要涂層的零件放置在真空室內(nèi)。將用作涂層的固體金屬靶材在真空下蒸發(fā)。來自汽化金屬的原子以接近光速的速度運動,并嵌入真空室的零件表面。為了確保物體的正確區(qū)域被覆蓋,在PVD過程中,零件被小心地定位和旋轉(zhuǎn)。

技術(shù)核心思想:使用厚度僅僅數(shù)微米的二維材料對材料表面進行保護,實現(xiàn)工具的使用壽命和使用性能得到顯著提升,獲得低成本下高效率的效用,適用于小型精密工件的表面強化。 


PVD涂層能應(yīng)用于各類需要機械接觸的耐蝕耐磨零件上,比如在GCr15軸承環(huán)上鍍CrN涂層,中性鹽霧試驗到300h,能夠取代不環(huán)保的電鍍硬鉻工藝,同時表面硬度更高。

PVD硬質(zhì)涂層還可以作為裝飾性涂層,調(diào)整工藝能制備不同顏色,應(yīng)用在各類衛(wèi)浴和高端五金件上獲得美觀的外表,不僅具有良好的耐腐蝕性-中性鹽霧試驗超過300小時,還具有良好的耐磨性,不易磨損和刮花,能長時間保持表面高質(zhì)量。


2、濺射鍍膜
濺射是另一種PVD涂層,用于在物體上沉積導(dǎo)電或絕緣材料涂層。在濺射過程中,使用電離氣體燒蝕或緩慢去除目標(biāo)材料(覆蓋零件的材料)上的金屬。燒蝕后的金屬通過真空室,覆蓋在目標(biāo)上方或下方的所需部位。

大約于1858年,英國和德國的研究者先后子實驗室中發(fā)現(xiàn)了濺射現(xiàn)象?!盀R射”是指荷能粒子轟擊固體表面(靶),使固體原子(或分子) 從表面射出的現(xiàn)象。射出的粒子大多呈原子狀態(tài),常稱為濺射原子。用于轟擊靶的荷能粒子可以是電子、離子或中性粒子,因離子在電場下易于加速并獲得所需動能,故大多采用離子作為轟擊粒子。該離子又稱入射離子,這種鍍膜技術(shù)又稱為離子濺射鍍膜或淀積。與此相反,利用濺射也可以進行刻蝕。淀積和刻蝕是濺射過程的兩種應(yīng)用。濺射鍍膜技術(shù)經(jīng)歷了緩慢的發(fā)展過程,1955年,Wehner提出高頻濺射技術(shù)后,濺射鍍膜發(fā)展迅速,成為了一種重要的光學(xué)薄膜工藝?,F(xiàn)有兩極濺射、三極濺射、反應(yīng)濺射、磁控濺射和雙離子濺射等淀積工藝。 


3、陰極電弧
陰極電弧是一種PVD方法,它使用電弧放電蒸發(fā)材料,如氮化鈦、氮化鋯或銀等。蒸發(fā)的物質(zhì)覆蓋在真空室中的零件上。

上世紀(jì)80年代推廣真空陰極電弧鍍TiN,很快席卷全球,90年代掀起了陰極電弧鍍膜熱,成為硬質(zhì)保護膜生產(chǎn)主流技術(shù),廣泛應(yīng)用在工具鍍、裝飾鍍和特殊功能鍍膜領(lǐng)域。 


4、原子層沉積
原子層沉積(ALD)對于硅涂層和復(fù)雜尺寸的醫(yī)療器械非常有用。通過交替室內(nèi)的化學(xué)物質(zhì),涂層的化學(xué)成分和厚度可以用原子精密度來控制。這意味著它可以提供最完整的涂層類型之一,即使對于尺寸非常復(fù)雜的零件。

原子層沉積是一種化學(xué)氣相沉積技術(shù),可以在原子層規(guī)模上進行表面控制,均勻且優(yōu)異的保形膜生長。表面控制的薄膜生長是ALD的獨特功能,它基于氣相前體分子與活性表面物質(zhì)之間的順序性,自限性化學(xué)反應(yīng)。在典型的ALD過程中,至少兩個氣相前體被順序地脈沖到襯底所在的反應(yīng)空間中。 


真空鍍膜在各個行業(yè)領(lǐng)域都能看到它的蹤影,比如醫(yī)療,鐘表,電子,五金,餐具產(chǎn)品等等。作為鍍膜行業(yè)的得力助手,當(dāng)然也少不了英能電源的添磚加瓦。

英能電源的作用就是確保鍍膜過程中電壓的穩(wěn)定性,鍍膜效率高,使膜層致密,保持較好地光潔度。

  • 英能電源致力于PVD鍍膜設(shè)備電源的研發(fā)和生產(chǎn),
  • 有為PVD濺射鍍膜設(shè)備配備的中頻磁控濺射電源;單極性脈沖電源;
  • 針對塑膠產(chǎn)品PVD鍍膜的蒸發(fā)鍍設(shè)備,有與之配套的離子源電源;
  • 為客戶量身定制不同參數(shù)電源,等離子矩電源,小功率脈沖直流電源、hipims電源等。

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