溅射镀膜是一种物理气相沉积(PVD)工艺,用于在基底上涂敷一层薄薄的功能性涂层。该工艺是通过离子轰击将材料从目标表面喷射出来,形成蒸气云,在基材上凝结成涂层。由于其平滑性和涂层厚度的高度可控性,该技术被广泛应用于各行各业的硬质装饰涂层和摩擦涂层。
溅射涂层工艺:
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制备腔体:
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工艺开始时,首先要对腔室进行抽真空,以去除几乎所有分子,创造一个洁净的环境。然后根据要沉积的材料,在腔体内回充工艺气体,如氩气、氧气或氮气。启动溅射过程:
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对目标材料(即磁控管阴极)施加负电位。腔体作为正阳极或接地。这种设置可在腔体内形成等离子体环境。
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靶材喷射:
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施加在靶材上的高压会引起辉光放电,加速离子向靶材表面移动。当这些离子撞击靶材时,会通过一种称为溅射的过程将材料从靶材表面喷射出来。涂层沉积:
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喷射出的靶材形成蒸汽云,从靶材向基底移动。当它到达基底时,会凝结成一层薄涂层。这层涂层在原子层面上与基底紧密结合,成为基底的永久组成部分,而不仅仅是一层涂层。增强和变化:
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在某些情况下,会使用氮气或乙炔等额外的反应气体,这些气体会与喷射出的材料发生反应,这一过程被称为反应溅射。这种方法可用于多种涂层,包括氧化物涂层。
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应用和优势:硬质装饰涂层:
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溅射技术因其光滑性和高耐久性,在钛、铬、锆和碳氮化物等涂层方面具有优势。
摩擦涂层:
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广泛应用于汽车市场的 CrN、Cr2N 等涂层,以及与类金刚石碳(DLC)涂层的各种组合,可提高部件的性能和使用寿命。
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涂层厚度的高度控制:
对于需要精确控制厚度的光学镀膜生产来说至关重要。
平滑涂层: