根本区别在于沉积机理本身。 化学气相沉积 (CVD) 依赖于气相前驱体之间的化学反应，在表面上生长固体薄膜，而物理气相沉积 (PVD) 则利用物理力将固体源材料汽化，然后冷凝到基材上。
核心要点： CVD 是一种化学工艺，由于其多向性以及优异的附着力，非常适合涂覆复杂、不规则的形状。PVD 是一种物理的、视线方向的工艺，最适合涂覆源材料可以无阻碍地直接到达基材的可见表面。
核心机理
PVD 方法：物理转移
物理气相沉积的定义是原子的物理运动。该过程以一种称为靶材的固体材料开始。
将这种固体源加热到熔点以上或用能量轰击，直到产生蒸汽。然后，这些原子穿过真空，并像蒸汽凝结在冷窗上一样，冷凝到基材上。
CVD 方法：化学生长
化学气相沉积的定义是化学转化。它不仅仅是将材料从 A 转移到 B；它是在表面上创建新材料。
将气态前驱体（吸附物种）引入反应室。当这些气体接触到加热的基材时，它们会发生反应或分解，与表面发生化学键合，形成稳定的固体层。
前驱体和能源
固体靶材与气态反应物
原材料的状态是主要区别。PVD 使用固体前驱体，需要汽化物理靶材。
相反，CVD 使用气相前驱体。最终形成涂层的材料以挥发性气体的形式进入工艺，而不是固体块。
激活方法
驱动工艺的能量差异很大。PVD 通常采用溅射、蒸发或电子束等方法，将原子从源中物理弹出。
CVD 依赖于热激活或等离子体增强。能量用于刺激基材表面的化学反应，而不仅仅是汽化源。
对几何形状和附着力的影响
视线方向与多向性
这是工程师最关键的实际区别。PVD 是一种视线方向工艺。
由于 PVD 像喷雾一样工作，因此只能涂覆直接暴露于蒸汽源的区域。屏蔽区域、深槽或零件的背面可能未被涂覆。
CVD 是一种非视线方向工艺。由于它使用气体，涂层材料会像空气一样在物体周围流动。这使得它能够均匀地渗透和涂覆盲孔、螺纹和复杂的内表面。
附着力质量
键的性质决定了耐用性。PVD 涂层主要通过物理机制附着，基本上是“坐”在基材上。
CVD 涂层与基材表面形成化学键。这种反应可实现优异的附着力，使涂层在应力下不易剥落或分层。
理解权衡
几何约束
在这些方法之间进行选择时，零件的形状通常是决定因素。
PVD 在处理复杂几何形状方面存在困难。如果您的零件有隐藏的凹槽或需要均匀的内部涂层，PVD 可能无法提供完整的覆盖。
工艺复杂性
CVD 涉及复杂的化学反应。它通常需要更高的温度来激活“热表面”基材上的这些反应，这可能会影响对热敏感的材料。
PVD 在物理上很简单，但在几何形状上受到限制。它是一种更清洁的物理转移，避免了化学前驱体管理的复杂性，但需要通往基材的清晰路径。
为您的目标做出正确选择
要选择正确的工艺，您必须评估零件的几何形状和所需的粘合强度。
- 如果您的主要重点是涂覆复杂几何形状： 选择 CVD，因为其气态性质使其能够涂覆 PVD 无法触及的螺纹、盲孔和内表面。
- 如果您的主要重点是严格的视线表面处理： 选择 PVD，因为它使用固体靶材有效地将材料冷凝到直接、可见的表面上。
- 如果您的主要重点是最大附着力： 选择 CVD，因为与 PVD 的物理冷凝相比，化学反应与基材形成了更强的键合。
最终，在需要对复杂零件进行化学键合覆盖时，请使用 PVD 进行直接表面电镀，使用 CVD。
总结表：
| 特征 | 物理气相沉积 (PVD) | 化学气相沉积 (CVD) |
|---|---|---|
| 机理 | 物理转移（汽化/冷凝） | 气相前驱体的化学反应 |
| 源材料 | 固体靶材 | 气相前驱体 |
| 视线方向 | 是（仅限于可见表面） | 否（覆盖复杂/内部几何形状） |
| 附着力 | 物理键合（良好） | 化学键合（优异） |
| 温度 | 通常较低 | 通常较高（热/等离子体） |
| 最适合 | 表面电镀、简单几何形状 | 复杂零件、螺纹和盲孔 |
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