多弧離子真空鍍膜機(jī)的由來(lái)
我國(guó)在真空鍍膜行業(yè),目前更多的應(yīng)用都集中在裝飾方面,對(duì)能有效地提高關(guān)鍵部件使用壽命機(jī)械功能薄膜的制備設(shè)備、工藝及應(yīng)用研究方面還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)外先進(jìn)水平。同時(shí),裝飾鍍方面也逐漸向耐磨和裝飾雙重功能的方向發(fā)展,之前的離子鍍膜機(jī)已體現(xiàn)出不能滿足裝飾鍍要求的問(wèn)題。本技術(shù)的研發(fā)成功,將打破國(guó)內(nèi)高性能機(jī)械功能耐磨減摩薄膜完全依靠國(guó)外技術(shù)的被動(dòng)局面;對(duì)提高我國(guó)裝備制造業(yè)的技術(shù)水平和真空離子鍍的技術(shù)發(fā)展都是一個(gè)非常好的示范作用。另外,將制備的耐磨減摩薄膜應(yīng)用于其它關(guān)鍵部件中,起到了非常好的節(jié)約能源和提高效率的示范作用,可替代部分原來(lái)電鍍的工藝,對(duì)環(huán)境保護(hù)起到很好的作用。
目前,國(guó)際上機(jī)械功能硬質(zhì)薄膜(特別是刀具用膜層)大多采用陰極電弧沉積技術(shù),但陰極電弧沉積存在的主要技術(shù)問(wèn)題是所制備的膜層表面不夠光潔,有較多的顆粒,影響應(yīng)用性能;特別是國(guó)內(nèi)制造的陰極電弧沉積設(shè)備顆粒問(wèn)題尤為嚴(yán)重。在此技術(shù)基礎(chǔ)上引入磁過(guò)濾技術(shù),雖可解決表面沉積的顆粒問(wèn)題,但沉積效率只有原來(lái)的1/10左右,并且沉積面積小,從而使生產(chǎn)周期長(zhǎng),制造成本高,不適合大批量鍍膜生產(chǎn)應(yīng)用。而磁控濺射技術(shù)所制備的膜層表面光潔、細(xì)膩,沉積速率適中,能均勻地大面積沉積薄膜。但磁控濺射技術(shù)也存在離化率低(一般在10%),所制備的膜層在硬度、耐磨性及結(jié)合力上不如陰極電弧技術(shù)所制備的膜層;在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)性鍍膜(如TiN、TiO2)時(shí),由于金屬粒子的離化率低、反應(yīng)活性差,必須過(guò)量通入反應(yīng)性氣體,造成磁控靶面的毒化(化學(xué)反應(yīng)),引起蒸發(fā)速率急劇降低等一系列雪崩式后果,使得磁控濺射反應(yīng)鍍膜存在著不穩(wěn)定性和不可控性。
影響離子鍍膜層質(zhì)量的工藝參數(shù)
①基片偏壓.
離子鍍膜基片施加負(fù)偏壓后;各種離子和高能中性粒子流以較高的能量轟擊基片表面.基片負(fù)偏壓的提高,會(huì)使基片表面獲得更高的能量,可能形成偽擴(kuò)散層,提高膜層與基體的附著力,還可以改變膜層的組織、結(jié)構(gòu)和性能,如細(xì)化晶粒,圖2表明,隨著基片負(fù)偏壓的提高,膜層組織變細(xì),但是,基片負(fù)偏壓的提高也會(huì)產(chǎn)生一些不利的影響,如反濺射作用的增加,使膜層表面受到刻蝕,使表面光潔程度降低,圖3表明了空心陰極離子鍍鉻時(shí),基片負(fù)偏壓對(duì)鉻膜表面光澤度的影響,基片負(fù)偏壓的提高還會(huì)使沉積速率降低,使基片溫度升高,圖4表明了電弧離子鍍tin膜基片負(fù)偏壓對(duì)沉積速率的影響,因此,應(yīng)根據(jù)不同的離子鍍方法、不同的膜層及使用要求選擇適當(dāng)?shù)幕?fù)偏壓。
②鍍膜真空度和反應(yīng)氣體分壓.
離子鍍膜真空度對(duì)膜層組織、性能的影響與真空蒸鍍時(shí)的影響規(guī)律相似,但反應(yīng)氣體分壓對(duì)反應(yīng)離子鍍鍍制化合物膜的成分、結(jié)構(gòu)和性能有直接的影響,圖5是hcd離子鍍tin膜的硬度與氮?dú)夥謮旱年P(guān)系,因此反應(yīng)氣體的分壓應(yīng)根據(jù)離子鍍方法,化合物膜層的成分、性質(zhì)、使用要求以及設(shè)備來(lái)選擇
③基片溫度.
離子鍍膜基片溫度的高低直接影響著膜層的組織、結(jié)構(gòu)和性能。一般情況下,溫度的升高有利于提高膜層與基片的附著力,有利于改善膜層的組織與性能。但是,溫度過(guò)高,則會(huì)使沉積速率降低,有時(shí)還會(huì)使膜層晶粒粗大,性能變壞;圖6中hcd離子鍍鉻膜顯微硬度受基片溫度影響的規(guī)律。另外,基片溫度的選擇還要受基片材料性質(zhì)的限制,如鋼材的回火溫度等
④蒸發(fā)源功率.
蒸發(fā)源功率對(duì)蒸發(fā)速率有直接的影響,進(jìn)而影響沉積速率,影響膜層的組織、性能,對(duì)反應(yīng)沉積化合膜時(shí)蒸發(fā)源功率也將影響膜層的成分。
為了獲得所需性能的膜層,應(yīng)綜合分析、考慮各種因素,迭擇鍍膜方法和確定合理的鍍膜工藝參數(shù)。
磁控濺射真空鍍膜機(jī)生產(chǎn)相關(guān)知識(shí)
跟鍍膜行業(yè)有接觸的工作人員,幾乎人人都知道磁控濺射技術(shù),它在現(xiàn)今市場(chǎng)應(yīng)用非常廣泛,各行各業(yè)鍍膜層都大量投入使用,獲得眾多商家和客戶的認(rèn)可。今天至成小編為大家詳細(xì)介紹一下磁控濺射真空鍍膜機(jī)生產(chǎn)方面的相關(guān)知識(shí)。專業(yè)磁控濺射真空鍍膜機(jī)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)蒸鍍、封裝、測(cè)試等工藝全封閉制作,使整個(gè)薄膜生長(zhǎng)和器件制備過(guò)程高度集成在一個(gè)完整的可控環(huán)境氛圍的系統(tǒng)中,消除有機(jī)大面積電路制備過(guò)程中大氣環(huán)境中不穩(wěn)定因素影響,保障了高性能、大面積有機(jī)光電器件和電路的制備。
控制系統(tǒng)特點(diǎn):
1)采用具有超溫偏差保護(hù)、專業(yè)磁控濺射生產(chǎn)數(shù)字顯示的微電腦P.I.D溫度控制器,帶有定時(shí)功能,控溫精準(zhǔn)可靠。
2)超溫保護(hù)、定時(shí)停機(jī)、來(lái)電恢復(fù)、溫度修正等功能。
3)具有斷電恢復(fù)功能,在外電源突然失電又重新來(lái)電后,專業(yè)磁控濺射真空鍍膜機(jī)可自動(dòng)按原設(shè)定程序恢復(fù)運(yùn)行。安全裝置:A)慮周全的安全保護(hù)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)對(duì)人員、樣品和設(shè)備的三重安全保護(hù)。B)全功能:傳感器故障報(bào)警、超溫報(bào)警、獨(dú)立式過(guò)升防止器、獨(dú)立式超溫保護(hù)器、過(guò)電流跳閘保護(hù)等。
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