原则上，PVD涂层本身不会生锈。物理气相沉积（PVD）中使用的陶瓷材料，如氮化钛或氮化锆，具有化学惰性，不会发生我们称之为生锈的氧化过程。然而，这并非完整的答案。如果底层基底金属或基材暴露在环境中，PVD涂层物体上仍然可能出现锈蚀。
问题不在于PVD涂层是否会生锈，而在于它密封底层金属的有效性。正确施加的PVD涂层会形成致密、非反应性的屏障，但任何破损——无论是由于损坏、缺陷还是覆盖不完全——都会使基材暴露并使其腐蚀。
PVD涂层如何防止腐蚀
PVD涂层卓越的耐腐蚀性并非单一特性，而是多个集成属性作为一个系统协同作用的结果。
惰性屏障原理
PVD涂层通过在基材上形成密封层来发挥作用。这种薄而致密的薄膜具有化学稳定性和非反应性，将贱金属与氧气和水分等腐蚀性元素物理隔离。
卓越的纯度和密度
PVD工艺可形成纯度极高、密度极大的涂层。与电镀可能存在固有孔隙不同，良好施加的PVD薄膜几乎不会留下微观通道供腐蚀剂渗透并到达基材。
卓越的附着力
PVD涂层与基材形成非常牢固的原子级键合。这种优异的附着力至关重要，因为它可以防止水分从涂层边缘渗入并导致分层或起泡，即使一小块区域被破坏。
为什么PVD涂层物体仍然可能生锈
当您在PVD涂层零件上看到锈蚀时，腐蚀几乎总是源于下方的基底金属，而非涂层本身。这主要有几个原因。
基材的作用
PVD涂层物品上看到的大多数锈蚀都源于可腐蚀的基材，例如钢。PVD涂层是保护层，但如果暴露，它所保护的材料仍然脆弱。
物理损伤导致的失效
虽然PVD涂层极其坚硬且耐磨，但它们并非坚不可摧。深度划痕或显著冲击可能会穿透薄薄的涂层，形成一个开口，使基材暴露在环境中并引发腐蚀。
缺陷和针孔
即使是高质量的PVD涂层也可能存在微观针孔或缺陷。这些微小的缺陷可以作为“点蚀”的焦点，即锈蚀从一个非常小的区域开始，然后可能在涂层下扩散。
“视线”限制
PVD工艺是一种“视线”技术，这意味着涂层材料只能沉积在它能从源头“看到”的表面上。具有深凹槽、内部通道或底切的复杂零件可能无法获得完全覆盖，从而使未涂覆区域容易生锈。
了解权衡
PVD提供世界一流的保护，但成功取决于了解其操作限制。承认这些权衡对于正确应用至关重要。
覆盖范围与复杂性
PVD的卓越屏障在几何形状简单的零件上最有效。对于高度复杂的零件，确保100%覆盖是一个重大挑战，可能需要在腔室内使用专用夹具和旋转。
耐用性并非无敌
PVD的硬度提供了出色的日常磨损抗刮擦性。然而，涂层非常薄。它可能会被尖锐、坚硬的物体或在高冲击工业环境中穿透，从而损害其保护功能。
基材质量的重要性
PVD涂层的性能直接取决于其所施加的表面。准备不当、受污染或固有多孔的基材会导致附着力差和过早失效，无论涂层质量如何。
成本和专业性
PVD是一种高成本、高性能的工艺，需要熟练的操作员和昂贵的设备。它是一种表面工程投资，而不是一种简单、廉价的表面处理。
为您的应用做出正确选择
要有效利用PVD，您必须将该技术的能力与您的主要目标对齐。
- 如果您的主要重点是关键部件的最大耐腐蚀性：请确保设计允许100%的涂层覆盖，并与您的PVD供应商密切合作进行验证。
- 如果您的主要重点是具有增强耐用性的装饰性表面处理：PVD是一个极好的选择，但请注意，水龙头或手表等物品上的深划痕最终可能导致基底金属的局部腐蚀。
- 如果您正在涂覆几何形状复杂的零件：您必须将解决视线限制作为首要任务，可能需要使用多轴旋转或接受某些内部区域可能保持未涂覆的状态。
最终，将PVD视为一个集成的表面工程系统，而不是简单的防锈漆，是实现可靠、长期性能的关键。
摘要表：
| 因素 | 对耐腐蚀性的影响 |
|---|---|
| 涂层材料 | TiN等陶瓷是惰性的，不会生锈。 |
| 基材 | 下方暴露的钢或铁可能会生锈。 |
| 涂层完整性 | 划痕、针孔或附着力差会造成失效点。 |
| 零件几何形状 | 由于视线沉积，复杂形状可能存在未涂覆区域。 |
| 应用质量 | 适当的表面处理和熟练的应用对于密封至关重要。 |
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