虽然钛和金是最广为人知的金属，但真正的答案是物理气相沉积（PVD）是一种多功能的涂层工艺，可与多种材料兼容。涂层所用的特定金属或化合物是根据所需的最终性能（如耐用性、颜色和耐腐蚀性）选择的。被涂覆的材料（基材）与涂层材料本身同样重要。
PVD的核心原理并非关于单一金属，而是选择特定的涂层材料（如钛）以赋予不同的基材材料（如不锈钢）高性能特性。其奥妙在于两者的结合。
金属的作用：基材与涂层
要了解使用哪些金属，区分PVD工艺中的两个关键组成部分至关重要。
基材（被涂覆的物体）
基材是接收涂层的基本部件或工件。许多金属都是优良的基材。
合适的基材材料包括所有系列的钢材，特别是不锈钢和其他高合金钢。
铜和铝等有色金属及其合金也可以有效涂覆。即使是塑料等材料也可以作为基材，尽管它们需要专门的工艺。
不锈钢是一种特别有利的基材，因为它本身具有耐用性、耐腐蚀性，并且无需中间底层即可提供出色的附着力。
涂层材料（汽化的金属）
这是被汽化并沉积到基材上的材料。这里的选择直接影响最终产品的性能和外观。
钛是PVD涂层的热门选择，因为它具有卓越的强度、轻质和高耐腐蚀性。它是航空航天和医疗等要求严苛的行业中的主力军。
金常用于需要光亮、耐用饰面的装饰应用。PVD可以在黄铜或铜等基材上涂覆各种纯度，包括18K或24K金。
超越纯金属：反应性气体的使用
PVD工艺通常通过在真空室中引入反应性气体来增强。
创建高性能化合物
氮气、氧气或乙炔等气体与汽化的金属源发生反应。
这种反应在基材表面形成新的化合物，例如氮化钛或氧化物。
这些化合物通常比纯金属更硬、更具保护性，提供卓越的耐磨损、耐腐蚀和防锈性能。
惰性气体作用
在过程中还会使用氩气等惰性气体。其目的是创建化学非反应性气氛，并轰击涂层材料，使原子脱离，然后沉积在基材上。
了解权衡和注意事项
虽然功能强大，但PVD工艺具有特定的要求和限制，必须遵守才能获得成功的结果。
底层需求
某些基材需要预备底层，通常是镍或铬，以确保适当的附着力并增强对环境因素的抵抗力。
材料不兼容性
某些材料不适合PVD的高真空环境。例如，未经镀锌的黄铜被认为是“真空不友好”的，无法可靠地进行涂覆。
温度敏感性
标准PVD工艺在高温下进行。塑料、铝和锌铸件等基材在这些条件下会受损。
这些材料需要专门的低温电弧蒸发沉积（LTAVD）技术才能成功涂覆。
为您的目标做出正确选择
您选择的PVD涂层和基材应由最终产品的主要要求驱动。
- 如果您的主要关注点是最大耐用性和耐磨性： 选择钛基涂层，通常与氮结合形成氮化钛，并涂覆在不锈钢等坚固基材上。
- 如果您的主要关注点是具有持久色彩的装饰性饰面： 金PVD涂层提供比传统电镀更光亮、更具弹性的表面。
- 如果您的主要关注点是涂覆热敏材料： 您必须指定低温PVD工艺，以避免损坏塑料或锌铸件等基材。
- 如果您的主要关注点是极高的耐腐蚀性： 使用反应性气体形成氮化物或氧化物涂层可提供卓越的保护屏障，显著延长底层金属的使用寿命。
最终，PVD工艺使您能够结合两种不同材料的最佳特性——基材的结构和涂层的高性能表面。
总结表：
| 材料类型 | 常见示例 | 主要功能 |
|---|---|---|
| 基材 | 不锈钢、铜、铝 | 接收涂层的基础物体；提供结构完整性 |
| 涂层 | 钛、金 | 汽化材料，赋予表面硬度、颜色等特性 |
| 反应性气体 | 氮气、氧气 | 形成化合物（例如，氮化钛），增强耐磨损/耐腐蚀性 |
| 惰性气体 | 氩气 | 创建惰性气氛并帮助原子脱离以进行沉积 |
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