物理气相沉积镀膜技术在模具上的应用---蒸镀

气相沉积镀膜技术通常是在工件表面覆盖厚约0.5~10微米的一层过渡族元素(Ti、V、Cr、Zr、W、Mo、Ta、Nb、Hf)与C、N、O和B的化合物。
气相沉积镀膜按机理可分为物理气相沉积(通称PVD)和化学气相沉积(通称CVD)两种。

物理气相沉积
PVD—Physical Vapor Deposition
定义：在真空条件下，用物理方法产生分子、原子、或离子，然后沉积成膜的技术。
清洗：去油→脱脂→除锈→除尘。
物理气相沉积在模具上的应用
离子镀可以在较低温度甚至在室温进行镀膜，完全保证零件的尺寸精度和表面粗糙度，因此，可以安排在模具淬火、回火后，即最后一道工序进行，寿命可以提高3~5倍。碳化钛常用于冲头、拉深模、弯曲模、压缩模、挤压模等。

蒸镀
⒈原理：发源加热镀膜材料→材料气化（分子、原子、原子团）→在真空室内形成饱和蒸气→在基体表面凝聚、沉积成膜。
⒉成膜机理
⑴、形核：①、蒸气流和基片碰撞，一部分被反射，一部分被吸附。②、沉积原子碰撞，形成簇团(cluster)。③、当原子数超过某一临界值时就变为稳定核。
⑵、长大：①、稳定核通过捕获入射原子的直接碰撞而长大。②、继续生长，和临近的稳定核合并，进而变成连续膜。
⒊蒸镀设备简介
⑴、电阻加热法
原理：电阻丝直接加热镀膜材料（或蒸发器皿加热、或通过坩埚加热镀膜材料）→蒸发→沉积。
优点：设备简单。
缺点：①、坩埚污染或灯丝污染。②、蒸发温度小于1500℃，不能用于高熔点成膜材料。③、加热蒸发速度慢几乎已被淘汰。
⑵、高频感应加热法
原理：利用高频感应直接加热镀膜材料→蒸发→沉积
优点：①、五坩埚污染。②、得到的膜层纯净且不受带电粒子的损害。
缺点：①、尽管加热速度比电阻法快，但仍不足够快。②、不能对坩埚进行去气。③、温度仍不足够高。
⑶、电子束加热法
原理： 电子束对坩埚内材料直接加热→蒸发→沉积。
优点：①、结构简单，www.hongchao-dg.cn电源设备小，便于应用。②、加热快，无坩埚污染。③、偏转装置可避免灯丝与蒸发流接触产生电弧。同时避免灯丝被污染。④、能量集中，温度高，因此这种蒸发源对高、低熔点的膜料都能适用，尤其适合蒸发熔点高达2000℃左右的氧化物。
缺点：设备复杂，投资大。
⑷、激光加热法
原理：运用高功率激光束，聚焦照射到蒸镀材料的表面→蒸发→沉积
优点：①、由于激光束的能量密度高，可以加热蒸发高熔点镀膜材料，如陶瓷材料等。②、能够实现化合物的蒸发沉积且不会产生分馏现象。
缺点：①、激光蒸镀法的局限性在于出光窗口容易受到污染而影响透光性能。②、设备复杂，投资大。
⒋蒸镀的主要问题
合力低→因蒸镀粒子能量低→主要用于功能薄膜得研究开发。

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