PVD涂层原理及精华
PVD涂层介绍
PVD涂层介绍PVD涂层介绍2011年08月08日1、什么是PVDPVD是英文Physical Vapor Deposition的缩写，中文意思是“物理气相沉积”，是指在真空条件下，用物理的方法使材料沉积在被镀工件上的薄膜制备技术。
PVD镀膜技术的应用主要分为装饰镀和工具镀：①装饰镀的目的主要是为了改善工件的外观装饰性能和色泽，同时使工件更耐磨耐腐蚀延长其使用寿命，这方面主要应用五金行业的各个领域，如门窗五金、锁具、卫浴五金等行业。
②工具镀的目的主要是为了提高工件的表面硬度和耐磨性，降低表面的摩擦系数，提高工件的使用寿命，这方面主要应用在各种切削刀具（如车刀、铣刀、钻头、锯片）等产品中。
2、PVD镀膜的具体原理离子镀膜（PVD镀膜）技术，其原理是在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质电离，在电场的作用下，使被蒸发物质或其反应产物沉积在工件上。
3、PVD镀膜能够镀出如下的膜层种类PVD镀膜技术是一种能够真正获得微米级镀层且无污染的环保型表面处理方法，它能够制备各种单一金属膜（如铝、钛、锆、铬等）、氮化物膜（TiN[钛金]、ZrN〔锆金〕、CrN、TiAlN）和碳化物膜（TiC、TiCN），以及氧化物膜（如TiO等）。
4、PVD镀膜膜层的厚度PVD镀膜膜层的厚度为微米级，厚度较薄，一般为0.1μm～5μm，其中装饰镀膜膜层的厚度一般为0.1μm~1μm，因此可以在几乎不影响工件原来尺寸的情况下提高工件表面的各种物理性能和化学性能，并能够维持工件尺寸基本不变，镀后不须再加工。
5、PVD镀膜能够镀出膜层的颜色有如下多种目前能够做出的膜层的颜色有深金黄色，浅金黄色，咖啡色，古铜色，灰色，黑色，灰黑色，七彩色等。
通过控制镀膜过程中的相关参数，可以控制镀出的颜色。
6、涂层的特性①硬度涂层带来的高表面硬度是提高刀具寿命的最佳方式之一。
一般而言，材料或表面的硬度越高，刀具的寿命越长。
pvd涂层工艺
pvd涂层工艺PVD涂层工艺是一种常见的表面处理技术，用于在各种材料上形成薄膜涂层。
PVD是物理气相沉积（Physical Vapor Deposition）的缩写，主要包括蒸发、溅射和离子镀等技术。
PVD涂层工艺的基本原理是利用物理方法将固态材料转化为气态，然后通过沉积在工件表面形成一层薄膜。
首先，将待处理的材料作为靶材放置在真空腔室中，然后通过加热或者离子轰击等方式将靶材转化为气态，形成蒸汽。
接着，将工件放置在腔室的靶材正对位置，通过离子轰击或者磁控溅射等方式将蒸汽沉积在工件表面，形成均匀而致密的薄膜涂层。
PVD涂层工艺具有许多优点。
首先，由于是在真空环境下进行，因此可以避免氧化和污染等问题，从而提高了涂层的质量和附着力。
其次，PVD涂层可以在各种材料上进行，如金属、陶瓷、玻璃等，具有广泛的应用范围。
此外，PVD涂层具有较高的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，可以提高材料的使用寿命和性能。
根据不同的需求，PVD涂层可以选择不同的工艺。
其中，蒸发是最常见的一种工艺，通过加热靶材使其蒸发，然后在工件表面形成涂层。
溅射是另一种常用的工艺，通过离子轰击靶材使其溅射，然后沉积在工件表面。
此外，还有离子镀、磁控溅射等工艺，可以根据具体需要选择合适的工艺。
在实际应用中，PVD涂层工艺具有广泛的应用领域。
例如，在汽车行业中，PVD涂层可以用于改善汽车零部件的耐磨性和耐腐蚀性，提高汽车的整体质量和使用寿命。
在电子行业中，PVD涂层可以用于生产显示屏、太阳能电池等产品，提高其光学性能和耐候性。
此外，PVD涂层还可以应用于航空航天、医疗器械、机械制造等领域，为各种材料赋予特殊的功能和性能。
然而，PVD涂层工艺也存在一些挑战和限制。
首先，PVD涂层的设备和工艺较为复杂，需要高度的技术和设备支持。
其次，涂层的厚度和均匀性受到一定的限制，无法在大面积和复杂形状的工件上实现均匀的涂层。
此外，PVD涂层的成本相对较高，不适合大规模生产。
PVD涂层技术
PVD涂层技术PVD涂层技术简介PVD即物理气相沉积，是当前国际上广泛应用的先进的表面处理技术。
其工作原理就是在真空条件下，利用气体放电使气体或被蒸发物质部分离化，在气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时把蒸发物或其反应物沉积在基底上。
它具有沉积速度快和表面清洁的特点，特别具有膜层附着力强、绕射性好、可镀材料广泛等优点。
PVD涂层性能特点镀膜的属性·金属外观·颜色均匀一致·耐久的表面，在各种基本的空气和直射阳光环境条件下永久保持良好外观。
·颜色深韵、光亮·经济，可减少清洗和擦亮电镀黄铜或金色所必须的时间和成本。
·对环境无害，避免化学中毒和VOC的散发。
·具生物兼容性镀膜特性·卓越的附着力-可以折弯90度以上不发生裂化或者剥落(PVD镀膜持有很高附着力和耐久力)。
其它的技术，包括电镀，喷涂都不能与其相比。
·可以蚀刻出任何能够想象出的设计图案。
·可以使用在内装修或者室外·抗氧化，抗腐蚀。
PVD膜层抵抗力·耐腐蚀，化学性能稳定。
·抗酸·在常规环境下，户内或者户外，都抗氧化，不褪色，不失去光泽并不留下痕迹。
·正常的使用情况下不会破损。
·不褪色。
·容易清除油漆和笔迹。
·在强烈的阳光，咸的湿地和城市环境下，都不失去光泽，不氧化，不褪色，不脱落和爆裂。
膜层颜色种类繁多，表面细腻光滑，富有金属光泽，永不褪色。
在烈日、潮湿等恶劣环境中不变色、不脱落，性能稳定。
高度耐磨损，耐刮擦，不易划伤。
可镀材料广泛，与基体结合力强。
高真空离子镀膜技术——对人体和生态环境真正无害。
经济性：节约(减少)了一般镀铜(金)产品所需清洁磨光的时间和花费，使用一块软布和玻璃清洁剂即可清洁干净PVD膜层。
PVD装饰涂层颜色系列PVD可以在不锈钢、铜、锌铝合金等金属上镀制金色、黄铜色、玫瑰金色、银白色、黑色、烟灰色、紫铜色、褐色、紫色、蓝色、酒红色、古铜色等颜色，并能根据您的要求提供所需的颜色及质量。
PVD涂层原理及精华
PVD涂层原理及精华PVD（Physical Vapor Deposition）涂层是一种利用物理过程在材料表面形成薄膜的技术。
它是通过将材料转变为蒸气或离子形式，然后沉积在基体表面上，形成一层覆盖物。
PVD涂层具有许多优点，包括提高材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和降低摩擦系数。
在本文中，我们将介绍PVD 涂层的原理和精华。
PVD涂层的原理是利用蒸发、溅射或弧光等物理方法，从源材料中产生蒸汽或离子，并通过控制温度和压力等参数，将蒸汽或离子沉积在基体表面上。
蒸汽或离子在基体表面形成一个均匀致密的薄膜。
这种薄膜的形成是一个动态过程，包括蒸发、扩散和降温等环节。
1. DIP（Dislocation Induced Plasticity）效应：PVD过程中，源材料的蒸汽或离子与基体表面发生碰撞，释放出能量。
这种过程会产生局部的应变和位错，进而促使涂层与基体之间形成更强的结合。
2.外延生长：在PVD涂层过程中，离子或蒸气沉积在基体表面后，会因为原子的扩散而扩展到基体中。
这种扩展使得涂层与基体之间形成了一种连续的结构，从而提高了两者之间的结合力。
3.吸附和扩散：涂层过程中，离子或蒸气会在基体表面吸附，并扩散到基体内部。
这一过程使得涂层与基体之间形成了一种强化的相互关系，增加了结合力。
4.基体表面准备：在进行PVD涂层之前，通常需要对基体进行表面清洁和激活处理。
这一过程可以去除基体表面的杂质和氧化物，并增加基体表面的能量，从而增强涂层与基体之间的结合力。
1.提高材料的硬度和耐磨性：PVD涂层可以在材料表面形成硬度很高的覆盖物，从而提高材料的硬度和耐磨性。
2.提高材料的耐腐蚀性：PVD涂层可以在材料表面形成一层具有良好耐腐蚀性的覆盖物，从而提高材料的耐腐蚀性。
3.降低摩擦系数：PVD涂层可以在材料表面形成具有良好润滑性的覆盖物，从而降低材料的摩擦系数。
4.提高材料的外观：PVD涂层可以在材料表面形成各种颜色和效果的覆盖物，从而提高材料的外观。
pvd电镀工艺
pvd电镀工艺PVD电镀工艺摘要：PVD（Physical Vapor Deposition）电镀工艺是一种新型的电镀技术，它通过将材料以固态的形式加热，使其转化为气相，然后在材料表面形成薄膜。
PVD电镀工艺具有很多优势，如高度均匀的薄膜质量、较高的附着力、较低的工件变形以及对环境的友好等。
本文将重点介绍PVD电镀工艺的原理、应用以及未来的发展方向。
第一部分：PVD电镀工艺的原理PVD电镀工艺的原理是利用高能粒子（离子、原子或分子）对材料表面进行沉积而形成薄膜。
PVD电镀工艺通常包括以下几个步骤：1. 蒸发：将金属材料以固态形式加热，使其转化为气相。
这个过程通常发生在真空环境中，以防止杂质的存在。
2. 沉积：将蒸发的金属材料沉积到待镀件表面。
沉积过程中，高能粒子会与金属材料表面发生反应，形成均匀的薄膜。
3. 附着：通过控制沉积条件，使薄膜附着在待镀件表面。
PVD电镀工艺通常具有很好的附着力，可以在各种形状和材料的表面形成均匀的薄膜。
4. 后处理：经过沉积和附着后，薄膜需要进行一些后处理步骤，如退火、抛光等，以提高膜层的性能。
第二部分：PVD电镀工艺的应用PVD电镀工艺由于其优秀的性能，在许多领域得到广泛应用。
以下是一些常见的PVD电镀工艺应用：1. 防腐蚀镀膜：PVD电镀工艺可以镀制出高硬度、高耐磨、高附着力的膜层，能够有效延长物件的使用寿命，提高物件的耐腐蚀能力。
2. 装饰镀膜：PVD电镀工艺可以通过调整沉积条件，制备出具有不同颜色、光泽度和纹理的膜层，用于制作高档家居产品、手表、珠宝等。
3. 刀具涂层：PVD电镀工艺可以制备出高硬度、高刚度的涂层，用于制作刀具，提高刀具的切削性能和耐磨性。
4. 光学薄膜：PVD电镀工艺可以制备出具有特殊光学性能的薄膜，如折射率控制膜、反射膜、透明导电膜等，广泛应用于光学器件和显示器件中。
第三部分：PVD电镀工艺的发展方向随着科技的不断发展和社会对环境友好和可持续发展的需求，PVD 电镀工艺也在不断进步和改进。
PVD技术研究报告
PVD技术研究报告一、引言PVD（Physical Vapor Deposition，物理气相沉积）技术作为一种先进的表面处理技术，在现代工业中发挥着越来越重要的作用。
它能够在各种材料表面沉积出高质量、高性能的薄膜，从而显著改善材料的物理、化学和机械性能。
本文将对 PVD 技术进行全面深入的研究。
二、PVD 技术的原理与分类PVD 技术的基本原理是在真空环境下，将原材料（靶材）蒸发或溅射成气相原子、分子或离子，并在基体表面沉积成膜。
根据沉积过程中能量来源和沉积方式的不同，PVD 技术主要分为蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀膜三大类。
蒸发镀膜是通过加热使靶材蒸发，蒸发出来的原子或分子在基体表面凝结成膜。
这种方法工艺简单、成本较低，但膜层与基体的结合力相对较弱。
溅射镀膜则是利用高能粒子（如氩离子）轰击靶材，使靶材表面的原子或分子溅射出来，并沉积在基体上。
溅射镀膜的膜层均匀性好、结合力强，但设备成本和工艺复杂程度较高。
离子镀膜是在溅射镀膜的基础上，引入了离子束辅助沉积，通过离子的轰击作用改善膜层的性能和结构。
离子镀膜具有膜层致密、硬度高、耐磨性好等优点。
三、PVD 技术的工艺流程PVD 技术的工艺流程一般包括以下几个主要步骤：1、基体预处理为了获得良好的膜基结合力和膜层质量，基体在镀膜前需要进行严格的预处理，包括清洗、除油、除锈、抛光等。
2、抽真空将镀膜室抽至一定的真空度，以减少气体分子对沉积过程的干扰。
3、加热基体根据需要，对基体进行加热，以提高膜层的沉积效率和质量。
4、沉积薄膜通过蒸发、溅射或离子镀等方式，使靶材材料沉积在基体表面形成薄膜。
5、后处理镀膜完成后，对膜层进行适当的后处理，如退火、淬火等，以改善膜层的性能。
四、PVD 技术的应用领域PVD 技术由于其独特的优势，在众多领域得到了广泛的应用。
1、刀具和模具行业通过在刀具和模具表面沉积耐磨、耐腐蚀的薄膜，如 TiN、TiCN 等，显著提高了其使用寿命和加工性能。
PVD涂层技术的发展与
PVD涂层技术在其他领域的应用案例
要点一
总结词
要点二
详细描述
拓宽应用领域、满足多样化需求
除了上述领域，PVD涂层技术还广泛应用于其他领域，如 珠宝首饰、光学仪器、医疗器械等。在珠宝首饰领域， PVD涂层可以用于制造各种彩色宝石和金属饰品的外观效 果；在光学仪器领域，PVD涂层可以提高镜片的抗反射性 能和耐磨损性能；在医疗器械领域，PVD涂层可以用于制 造人工关节、牙科材料等医疗器械，提高其耐磨性和生物 相容性。
航天器涂层
PVD涂层技术可以为航天器提供良 好的耐高温、抗氧化和耐辐射等性 能，保证航天器的长期稳定运行。
电子工业领域的应用
磁头涂层
PVD涂层技术可以为磁头提供耐磨、耐腐蚀和抗氧化等性能，提 高磁头的稳定性和寿命。
太阳能电池涂层
PVD涂层技术可以为太阳能电池提供高反射性和高耐候性等性能， 提高太阳能电池的光电转换效率和长期稳定性。
在制备硬质涂层、耐磨涂层等领域应 用广泛。
溅射镀膜
广泛应用于制备陶瓷、金属复合涂层 等。
PVD涂层技术的选择
根据应用需求选择
不同的PVD涂层技术适用于不同 的应用领域，需要根据具体需求 进行选择。
根据材料性质选择
不同材料的物理和化学性质不同， 需要选择合适的PVD涂层技术以 获得最佳的涂层效果。
根据工艺参数选择
PVD涂层技术的发展 与应用
目 录
• PVD涂层技术的概述 • PVD涂层技术的种类 • PVD涂层技术的应用领域 • PVD涂层技术的发展趋势与挑战 • PVD涂层技术的应用案例
01
PVD涂层技术的概述
PVD涂层技术的定义
01
PVD涂层技术是指通过物理气相 沉积的方法，将金属或非金属材 料涂覆在基体表面，形成一层具 有特殊性能的涂层的技术。
pvd镀膜原理
pvd镀膜原理
PVD镀膜原理是通过物理蒸发或离子镀技术将固体材料蒸发成蒸汽或离子形式，然后沉积在基材表面，形成一层均匀、致密的薄膜。
物理蒸发镀膜是利用加热源将源材料加热到蒸发温度，使其转化为蒸汽状态。
蒸汽经过真空条件下的传输过程，进入到目标基材附近。
在基材表面，蒸汽原子或分子重新聚集，形成均匀致密的薄膜。
离子镀是将源材料置于真空腔室中，通过电子轰击或其他能量激发源将其转化为离子态。
离子经过加速装置后，进入目标基材表面，与表面发生化学反应或结合，形成薄膜。
PVD镀膜技术具有以下优点：
1. 薄膜具有优异的附着力和致密性，能够提供良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能。
2. 薄膜均匀厚度可控，可以根据需要定制不同厚度的薄膜。
3. PVD镀膜过程中无需使用有害化学物质，对环境友好。
4. 可以在不同基材上进行镀膜，适用范围广泛。
然而，PVD镀膜技术也存在一些挑战：
1. 镀膜设备复杂，成本较高。
2. 镀速较慢，对大面积基材镀膜较为困难。
3. 镀膜厚度受到源材料浓度和沉积速率等因素的影响，不易控制。
总的说来，PVD镀膜技术在电子、光学、机械和医疗等领域有着广泛的应用前景。
通过不断改进技术，提高镀膜过程的效率和控制性，PVD镀膜技术将会得到更广泛的应用和推广。
PVD镀膜工艺简介
生物医疗
用于制造具有生物相容性和耐 腐蚀性能的医疗器械和人工关
节等。
02
PVD镀膜工艺流程
前处理
清洗
去除工件表面的污垢、油脂和杂 质，确保工件清洁，以便进行后 续镀膜。
干燥
将清洗后的工件进行干燥处理， 以去除残留的水分，避免对镀膜 效果产生影响。
真空镀膜
蒸发源选择
根据需要镀制的膜层材料，选择相应 的蒸发源，如电子束蒸发、激光脉冲 蒸发等。
PVD镀膜工艺简介
目 录
• PVD镀膜技术概述 • PVD镀膜工艺流程 • PVD镀膜材料 • PVD镀膜工艺的特点与优势 • PVD镀膜工艺的应用实例
Байду номын сангаас1
PVD镀膜技术概述
PVD镀膜技术的定义
物理气相沉积（Physical Vapor Deposition，简称PVD）是一 种表面处理技术，利用物理方法将固体材料转化为气态原子或 分子，并将其沉积在基材表面形成薄膜。
类金刚石镀膜
具有极高的硬度和优良的 耐磨性，常用于机械零件、 光学元件、医疗器械等领 域的表面处理。
碳化物镀膜
具有高硬度、高耐磨性等 特点，常用于切削工具、 模具等领域的表面处理。
复合镀膜材料
氧化铝/氮化钛镀膜
氧化锆/类金刚石镀膜
具有高硬度、优良的耐磨性和耐腐蚀 性等特点，广泛用于切削工具、刀具 等领域的表面处理。
适用范围广
PVD镀膜工艺适用于各种金属材料， 如不锈钢、钛、铝、钴等，也可应用 于陶瓷、玻璃等非金属材料。
优良的结合力
PVD镀膜层与基材之间具有优良的结 合力，不易剥落，提高了产品的可靠 性和安全性。
长寿命
PVD镀膜层具有较长的使用寿命，可 大幅减少维修和更换的频率，降低生 产成本。
pvd磁控溅射镀膜原理
pvd磁控溅射镀膜原理宝子们，今天咱们来唠唠一个超酷的技术——PVD磁控溅射镀膜。
这玩意儿听起来是不是就很高级？但其实呀，理解起来也没那么难啦。
咱先说说啥是PVD，PVD就是物理气相沉积（Physical Vapor Deposition）的简称哦。
这就像是给东西穿上一层超级酷炫的外衣，不过这外衣可不是普通的布料，而是用物理的方法给镀上去的一层膜。
那磁控溅射镀膜呢？这可是PVD里的一个超厉害的方法。
想象一下啊，有一个真空的环境，就像一个超级神秘的小宇宙一样。
在这个真空环境里，有我们要镀膜的基底，这个基底就像是一个等着被打扮的小脸蛋一样。
然后呢，有一个靶材，这个靶材就是我们用来镀膜的材料，就好比是化妆用的粉底或者眼影的原料。
在这个真空小宇宙里，我们给这个系统加上一些特殊的条件。
这时候就有高能粒子登场啦，这些高能粒子就像是一群超级小的、精力旺盛的小精灵一样。
它们会冲向靶材。
当这些小精灵撞击到靶材的时候，就会把靶材表面的原子或者分子给撞得“晕头转向”的，然后这些被撞出来的原子或者分子就会像小雪花一样，飘飘悠悠地飞向基底。
然后就一层一层地落在基底上，慢慢地就形成了一层膜。
这就像是小雪花一片一片地堆积，最后就变成了一个白色的世界一样。
那磁控在这个过程里起到啥作用呢？磁控啊，就像是一个超级指挥家。
在这个真空环境里，有磁场的存在。
这个磁场就像是一个无形的大手，它能够控制那些高能粒子的运动轨迹。
有了这个磁场的指挥，那些高能粒子就能够更加高效地去撞击靶材啦。
就好比是一群调皮的小朋友，本来是到处乱跑的，但是有了老师（磁场）的指挥，就能够乖乖地朝着一个方向去做事情（撞击靶材）啦。
这个磁控溅射镀膜有好多厉害的地方呢。
比如说，它能够镀出非常均匀的膜。
这就好比是给小脸蛋涂粉底，涂得特别均匀，一点都不会一块厚一块薄的。
而且啊，它可以选择各种各样的靶材，就像你化妆的时候可以选择不同颜色的眼影一样。
你想要金色的膜，就用金做靶材；想要银色的，就用银做靶材。
PVD涂层各自特点参数及应用介绍
Reason 原因 Turbulent melt flow or particle impact 不受控的溶液流向或颗粒影响
Effect 影响 Tool surface damage, difficult part ejection, poor surface 模具表面损伤，脱模困难，不良工件表面
Reason 原因 Thermal cycles (300 – 720°C) and release agents cause alternating compressive and tensile stress 热循环（300-720摄氏度）和脱模剂产生 交替的压力和张力
Motorcycle 摩托车 Transmission 传动装置 Engine 发动机
Electronics电子产品 Hard Disk Drive (HDD)
housings 硬盘驱动器（HDD）外壳
Coated tool types
涂层工具类型
Coating solutions
涂层解决方案
Mould inserts
模具插入件
AlTi系涂层 CrAl系涂层
Mould cores 模仁
Cavities 腔体
涂层选择及应用
冲压模具应用—表面粗糙度很关键
Ra= 1µm Coating涂层: TIN Material材料: PM HSS
Ra= 0.5 µm Coating涂层: TIN Material材料: PM HSS
干切，高速切削，球墨铸铁
中高速加工
应用于高速切削难加工材料 ，钢件
涂层特点及性能参数
PVD涂层硬度
涂层特点及性能参数
PVD涂层微观结构
涂层选择及应用
pvd真空镀膜的基本过程和原理
pvd真空镀膜的基本过程和原理
PVD（Physical Vapor Deposition）真空镀膜是一种广泛应用于
表面改性和涂层制备的技术。
它的基本过程包括：蒸发、传输、凝结和沉积。
1. 蒸发：通过热源加热，将固态材料（通常为金属）转变为蒸汽。
这可以通过电阻加热、电子束蒸发或弧光蒸发等方式实现。
2. 传输：蒸汽经过真空环境中的传输装置，将蒸汽输送到待镀物体的位置。
传输装置可以是磁控溅射、跳线或电子束扫描等。
3. 凝结：蒸汽在传输过程中会遇到冷凝体，使其凝结成液体或固体。
这可以通过冷凝器、冷却板等装置实现。
4. 沉积：凝结的液体或固体沉积在待镀物体表面，形成薄膜。
这可以通过靶材或者源材料布置在待镀物上方，经过特定的装置使薄膜在待镀物体上均匀沉积。
PVD真空镀膜的原理是通过控制材料的蒸发、传输和凝结过程，将固态材料转化为气态蒸汽并沉积在待镀物表面，形成均匀的薄膜。
真空环境可以避免与空气中的杂质发生反应，提高薄膜质量。
此外，由于采用物理手段制备薄膜，所以通常具有较高的附着力和耐磨性。
PVD真空镀膜广泛应用于金属薄膜、陶瓷薄膜和多层膜等领域，用于改善材料的光学、电学、机械和化学性能等。
PVD涂层介绍
PVD涂层介绍PVD涂层介绍0001、什么是PVDPVD是英文Physical Vapor Deposition的缩写，中文意思是“物理气相沉积”，是指在真空条件下，用物理的方法使材料沉积在被镀工件上的薄膜制备技术。
PVD镀膜技术的应用主要分为装饰镀和工具镀：①装饰镀的目的主要是为了改善工件的外观装饰性能和色泽，同时使工件更耐磨耐腐蚀延长其使用寿命，这方面主要应用五金行业的各个领域，如门窗五金、锁具、卫浴五金等行业。
②工具镀的目的主要是为了提高工件的表面硬度和耐磨性，降低表面的摩擦系数，提高工件的使用寿命，这方面主要应用在各种切削刀具（如车刀、铣刀、钻头、锯片）等产品中。
2、PVD镀膜的具体原理离子镀膜（PVD镀膜）技术，其原理是在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质电离，在电场的作用下，使被蒸发物质或其反应产物沉积在工件上。
3、PVD镀膜能够镀出如下的膜层种类PVD镀膜技术是一种能够真正获得微米级镀层且无污染的环保型表面处理方法，它能够制备各种单一金属膜（如铝、钛、锆、铬等）、氮化物膜（TiN[钛金]、ZrN〔锆金〕、CrN、TiAlN）和碳化物膜（TiC、TiCN），以及氧化物膜（如TiO等）。
4、PVD镀膜膜层的厚度PVD镀膜膜层的厚度为微米级，厚度较薄，一般为0.1μm～5μm，其中装饰镀膜膜层的厚度一般为0.1μm~1μm，因此可以在几乎不影响工件原来尺寸的情况下提高工件表面的各种物理性能和化学性能，并能够维持工件尺寸基本不变，镀后不须再加工。
5、PVD镀膜能够镀出膜层的颜色有如下多种目前能够做出的膜层的颜色有深金黄色，浅金黄色，咖啡色，古铜色，灰色，黑色，灰黑色，七彩色等。
通过控制镀膜过程中的相关参数，可以控制镀出的颜色。
6、涂层的特性①硬度涂层带来的高表面硬度是提高刀具寿命的最佳方式之一。
一般而言，材料或表面的硬度越高，刀具的寿命越长。
PVD涂层原理及精华PPT课件
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与PVD相关的真空基础与概论
一、真空概念
「真空」一词来自拉丁文，意即「虚无」的意思。 真正的真空是不存在的，那种认为「真空是什么 物质也不存在」的看法，客观上是完全错误的。 科学家称「低于一标准大气压的气体状态为真空 」，定义真空的质和量，即气体稀薄的程度为「 真空度」。一般习惯用压强来衡量真空度的高低 （压强愈高真空度愈底，压强愈底真空度愈高）
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真空机组
高阀
罗茨泵
羅茨泵
旋片真空泵
低 真空
高真
机组
空机组
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旋转机 械泵
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一、概真述空获得与抽气概念
真空获得就是「抽真空」，即利用各种真 空泵或其他方法，將被抽容器中的气体抽 除，使达到一定的真空度，以满足各种使 用要求。
二、真空泵的分类
（一）、气体传输泵
是一种能將气体不断的吸入並排出泵外，
1Pa＝7.50062×10-3Torr＝10-5bar＝10-2mbar
換算方法:Pa×133=Torr
102=100
101=10
100=1
10-1= 0.1
10-2=0.01
10-3=0.001
10-4=0.0001
10-5=0.00001
10-6=0.000001
1大气压是760Torr
应，获得各种涂层 .
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5.沉积层薄，可方便的控制多个工艺参数. 6.沉积是在真空条件下进行的，没有有害气
体排出，属于无污染技术.
PVD膜层的优点:
a.附着力强、耐磨、耐腐蚀. b.抗氧化性强. c.色泽丰富、不变色、掉色。
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PVD镀膜机抽气结构
泵组与管道 抽气机构
真空镀膜(PVD)工艺知识介绍
真空镀膜（PVD）工艺知识介绍简介真空镀膜（Physical Vapor Deposition，简称PVD）是一种常用于表面修饰和功能改善的工艺。
通过在真空环境中蒸发或溅射物质来形成薄膜，将薄膜沉积在基材上，以改变基材的性质和外观。
本文将介绍PVD工艺的原理、应用和优势。
PVD工艺原理在PVD工艺中，基材和目标材料被放置在真空环境中。
通过热蒸发或物理溅射的方式，目标材料从固态转化为气态。
这些气体分子会沉积在基材上，形成一层薄膜。
PVD工艺常用的方法有热蒸发和物理溅射。
热蒸发是将目标材料加热至其沸点以上，使其转化为气态，然后沉积在基材上。
而物理溅射则是通过向目标材料表面轰击高能粒子，将其击打下来沉积在基材上。
PVD工艺的应用PVD工艺在多个领域得到了广泛应用。
装饰性涂层PVD工艺可以制备具有不同颜色、质感和光泽度的涂层，用于装饰各种产品，如钟表、珠宝、手袋、饰品等。
常见的装饰性涂层有黄金色、玫瑰金色、银色和黑色等。
防腐蚀涂层PVD工艺可以形成陶瓷涂层、金属涂层或复合涂层，这些涂层具有良好的耐腐蚀性能，可保护基材免受化学腐蚀、氧化和磨损的影响。
这些涂层常用于汽车、航空航天、电子产品等领域。
功能性涂层PVD工艺还可以制备具有特殊功能的涂层，如光学涂层、导电涂层和磁性涂层。
光学涂层可用于改善光学性能，导电涂层可用于制作导电膜，磁性涂层可用于制造磁性材料。
PVD工艺的优势相比其他表面处理工艺，PVD工艺具有以下几个优势：高质量涂层PVD工艺可以制备高质量的涂层，具有高硬度、低摩擦系数、耐磨损和耐腐蚀等特性。
这些特性使得PVD涂层在各种应用中表现出色。
环保节能PVD工艺不需要使用有机溶剂和其他有害化学物质，对环境友好。
同时，PVD 涂层具有较高的附着力和耐用性，可延长基材的使用寿命，减少资源消耗。
精密控制PVD工艺可以实现对涂层厚度、成分和结构的精确控制。
通过调整工艺参数，可以得到所需的涂层特性，以满足不同应用的需求。
pvd离子镀膜原理
pvd离子镀膜原理PVD离子镀膜原理离子镀膜技术是一种常用的表面处理方法，广泛应用于电子、光学、航空航天等领域。
其中，PVD (Physical Vapor Deposition) 离子镀膜技术是一种通过物理方法将固态材料转化为离子态并沉积到基材表面的技术。
本文将详细介绍PVD离子镀膜的原理及其应用。
一、PVD离子镀膜原理PVD离子镀膜技术是通过将材料加热至高温，使其处于气体、液体或固态的离子态，并利用真空条件下的物理过程将离子沉积到基材表面，形成一层薄膜。
主要包括蒸发、溅射和离子镀三种主要工艺。
1. 蒸发法蒸发法是通过加热材料使其升华，然后蒸发在基材上。
在真空情况下，将固态材料加热至其熔点以上，使其升华为气体。
升华后的气体通过控制温度和压力，使其在基材表面沉积，形成薄膜。
2. 溅射法溅射法是利用高能粒子轰击材料表面，使材料从固态转变为气态，然后沉积在基材表面。
在溅射过程中，通过在真空室中加入一定气体压力，利用离子轰击和反应气体，可以得到所需的薄膜。
3. 离子镀法离子镀法是通过电场将离子加速，然后撞击基材表面，将离子沉积在基材上。
在真空室中加入一定的气体，使其电离成离子，然后通过电场加速离子，并控制其在基材表面的沉积。
二、PVD离子镀膜的应用1. 电子行业PVD离子镀膜技术在电子行业中广泛应用于集成电路、显示屏、光学薄膜等领域。
通过在基材表面沉积金属薄膜或氧化物薄膜，可以提高电子元器件的导电性、抗氧化性和光学性能。
2. 光学行业PVD离子镀膜技术在光学行业中用于制备反射镜、透镜、光学滤波器等光学元件。
通过在基材表面沉积特定的金属薄膜或多层膜，可以改善光学元件的反射率、透过率和抗反射性能。
3. 航空航天行业PVD离子镀膜技术在航空航天行业中常用于制备航空发动机叶片、航天器表面保护层等。
通过在基材表面沉积陶瓷薄膜或合金薄膜，可以提高材料的耐磨性、耐腐蚀性和高温性能。
4. 医疗行业PVD离子镀膜技术在医疗行业中应用广泛，常用于制备人工关节、牙科种植体等。
pvd的工艺基本原理
pvd的工艺基本原理PVD（Physical Vapor Deposition）是一种常用的表面涂层技术，可以在各种材料表面上形成薄膜。
PVD工艺基本原理是通过物理的方式将材料蒸发或溅射成离子，并使其沉积在工件表面，形成薄膜。
下面将详细介绍PVD工艺的基本原理。
1.蒸发：PVD蒸发是将源材料加热至其沸点以上，使其从固态转变为气态。
在PVD工艺中，常用的蒸发方法有电子束蒸发和电弧蒸发。
当源材料蒸发后，其分子以高速运动并迅速冷却，最终沉积在工件表面形成薄膜。
2.溅射：与蒸发相比，溅射是一种更常用的PVD工艺方法。
溅射将源材料置于真空室中，通过向其施加电场或磁场，使材料表面产生高能离子，并将其射向工件表面。
源材料的离子在工件表面释放出原子和分子，并与工件表面的原子结合，形成薄膜。
3.动力学：PVD过程中，沉积速率和薄膜质量是两个重要参数。
沉积速率取决于蒸发或溅射的源材料、工艺参数和真空度等因素。
薄膜质量受到源材料的纯度、真空室施加的电场或磁场强度、工件表面粗糙度和温度等因素的影响。
4.薄膜结构：PVD沉积的薄膜结构通常可以分为晶体薄膜和非晶薄膜。
晶体薄膜由沉积的晶体颗粒组成，具有明确的晶体结构和取向。
非晶薄膜则由无序的原子组成，没有明确的晶体结构。
沉积薄膜的晶体结构和取向对薄膜性能具有重要影响。
5.工艺条件控制：PVD工艺需要精确控制各种参数，如源材料的温度、蒸发或溅射速率、工件的旋转速度和加热温度等。
这些参数的控制可以实现薄膜的均匀沉积和优异性能的实现。
6.附着力：PVD薄膜的附着力是一个重要指标，可以通过对基体进行预处理来提高。
常用的方法包括粗糙化表面、切割沉积薄膜的温度和使用合适的衬底材料等。
总结起来，PVD工艺的基本原理是通过物理过程将源材料蒸发或溅射成离子，并使其沉积在工件表面，形成薄膜。
沉积过程中，各种参数的精确控制以及薄膜的附着力都是关键因素。
PVD工艺在电子、光学、机械等领域具有广泛的应用前景。
pvd镀膜工作原理
pvd镀膜工作原理一、PVD镀膜的基本原理PVD镀膜是一种通过物理过程将材料蒸发并沉积在基材表面形成薄膜的技术。
其基本原理是利用高能粒子的动能，将材料从蒸发源上蒸发，并通过惯性或磁场的作用将蒸发的材料沉积在基材表面。
PVD镀膜过程中，主要包括蒸发源、基材、真空环境和辅助设备等几个关键组成部分。
1. 蒸发源：蒸发源是PVD镀膜的核心设备，用于将材料加热至蒸发温度，使其转化为蒸汽或离子态。
常见的蒸发源有电子束蒸发源、磁控溅射源和离子束源等。
2. 基材：基材是需要进行镀膜的物体，其表面性质和形状会直接影响镀膜效果。
常见的基材有金属、塑料、玻璃等。
3. 真空环境：PVD镀膜需要在高真空环境下进行，以避免杂质对薄膜质量的影响。
真空环境可以通过真空室和真空泵等设备实现。
4. 辅助设备：辅助设备包括温度控制系统、气体控制系统和监测仪器等，用于控制和监测蒸发源、基材和真空环境的参数，以确保镀膜过程的稳定性和可重复性。
二、PVD镀膜的工作过程PVD镀膜的工作过程可以分为蒸发、输运和沉积三个阶段。
1. 蒸发阶段：在高真空环境下，蒸发源中的材料被加热至蒸发温度，转化为蒸汽或离子态。
蒸发源通过电子束、磁控溅射或离子束等方式将材料释放到真空环境中。
2. 输运阶段：蒸发的材料以高速运动，经过碰撞和散射，最终沉积在基材表面。
输运过程中，材料的运动轨迹和能量分布会受到真空环境和辅助设备的控制。
3. 沉积阶段：蒸发的材料沉积在基材表面，形成薄膜。
沉积的过程受到基材表面性质和沉积速率的影响，通常需要进行多次循环沉积，以获得所需的薄膜厚度。
三、PVD镀膜的应用领域PVD镀膜技术在许多领域都有广泛的应用，如电子、光学、摩擦学和装饰等。
1. 电子领域：PVD镀膜可用于制备电子元器件中的导电膜、隔热膜和光学薄膜等。
例如，PVD镀膜可以制备集成电路中的金属线缆和二极管的金属引线。
2. 光学领域：PVD镀膜可以制备透明导电膜、反射膜和滤光膜等用于光学器件和显示屏幕。
ps-pvd原理
ps-pvd原理
PS-PVD技术的基本原理是利用等离子体的高温特性，将气相物质加热至熔融状态，然后喷射到基底表面，形成一层固态涂层。
其关键技术包括等离子体的产生和喷射控制。
在PS-PVD设备中，等离子喷枪、真空工作室、真空泵、送粉器、中央控制器等部件共同协作。
等离子喷枪内部通常采用电弧或微波等方法产生等离子体，将气相物质加热至熔融状态。
同时，送粉器将粉末注入等离子射流中，使其与熔融状态的物质混合，形成固态涂层。
在PS-PVD技术中，超低压的工作环境和高功率高热焓值的等离子喷枪是关键因素。
等离子气体流量可以达到200 SLPM，喷涂功率可达到约100 kW。
这种高功率的等离子射流形态和特性均会发生很大变化，有利于粉末的加热熔化和气化。
此外，PS-PVD技术还通过相关监测装置对涂层进行监测和控制，如原子发射光
谱仪用于表征等离子体性质及粉末气化程度，红外照相仪及热电偶监测基体温度。
总之，PS-PVD技术通过高温等离子体将气相物质加热至熔融状态，再喷射到基
底表面形成固态涂层。
该技术具有高功率、高效率等特点，广泛应用于材料表面改性、涂层制备等领域。
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2011.08.10
一．气象沉积技术概述
近年来表面工程学发展迅速，新的 表面涂层技术层出不穷，气象沉积就 是发展最快的新涂层技术之一。
（一）定义: 所谓气象沉积是利用在气 象中以物理或化学的反映过程，在工 件表面形成具有特殊性能的金属或化 合物涂层的方法。
二、真空区域的划分
各应用领域的不同，所应用真空度的范围也 有 所不同，针对我们应用所需划分为：
目前離子 鍍常用的 工作範圍
粗真空 中真空 高真空
一大氣壓~10+２Pa 10+２Pa~10-1-10Pa
極高真空 ＜10-10Pa
三、真空度的单位换算
1.013 9.797×10-2
9.869×10-6 1.315×10-3
0.986 0.967 6.804×10-2
1 9.669×10-2
1.020×10-4 1.360×10-2
10.206 10.009
0.703
10.341
1
帕(Pa)与(Torr)托尔換算
1Torr=133 Pa 1Pa＝7.50062×10-3Torr＝10-5bar＝10-2mbar 換算方法:Pa×133=Torr 102=100 101=10 100=1 10-1= 0.1 10-2=0.01 10-3=0.001 10-4=0.0001 10-5=0.00001 10-6=0.000001 1大气压是760Torr 換算方法:Torr÷133=Pa 1bar＝1000mbar＝750Torr
PVD镀膜机抽气结构
泵组与管道 抽气机构
管道
抽气口
真空室
阀门
高真空機組
真空机组
高阀
罗茨泵
羅茨泵
旋片真空泵
低 真空 机组
高真 空机组
旋转机 械泵
一、概真述空获得与抽气概念
真空获得就是「抽真空」，即利用各种真 空泵或其他方法，將被抽容器中的气体抽 除，使达到一定的真空度，以满足各种使 用要求。
下次项目内容预告
高尔夫球头 镀黑膜工艺介绍
二、真空泵的分类
（一）、气体传输泵
是一种能將气体不断的吸入並排出泵外，
达到抽气目的的真空泵。如旋转机械泵、
油扩散泵、分子泵。
（ 二）、气体捕集泵
是一种使气体分子被短期或永久地吸附
或凝結，在泵內表面的真空泵。如分子分
子吸附泵、钛升华泵、溅射离子泵、低温
泵等。
四、几种常用泵的 工作压强范围
泵的种类
压 強 (Pa)
10 103 102 101 100 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10
4
旋转机械 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ → 泵 (摻氣時)
旋转机械 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ → 泵(不摻 氣時)
吸附泵 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ →
扩散泵 渦轮分子 泵 钛升华泵
濺射离子 泵 低溫泵
←＋＋＋＋＋＋→ ←＋＋＋＋＋＋＋→
←＋＋＋＋＋＋→ ←＋＋＋＋＋＋＋→
←＋＋＋＋＋＋＋
PVD涂层的现状和产品展示
材质种类 水电镀 ＰＶＤ
不锈钢 否
是
钛合金 否
是
金属 锌铝合金 是
是
铜
是
是
铁
是
是
非金 ＡＢＳ ＵＶ 是 属 ＰＣ ＵＶ 是
PVD与水电镀的异同点
与PVD相关的真空基础与概论
一、真空概念
「真空」一词来自拉丁文，意即「虚无」的意思。 真正的真空是不存在的，那种认为「真空是什么 物质也不存在」的看法，客观上是完全错误的。 科学家称「低于一标准大气压的气体状态为真 空」，定义真空的质和量，即气体稀薄的程度为 「真空度」。一般习惯用压强来衡量真空度的高 低（压强愈高真空度愈底，压强愈底真空度愈高）
3. 沉积层是在真空条件下获得的，涂层的纯 度高
4. 在低温等离子体条件下产生，沉积层粒子 的整体活性大，易与反应气体进行化合反 应，获得各种涂层
5.沉积层薄，可方便的控制多个工艺参数. 6.沉积是在真空条件下进行的，没有有害气
体排出，属于无污染技术.
PVD膜层的优点:
a.附着力强、耐磨、耐腐蚀. b.抗氧化性强. c.色泽丰富、不变色、掉色。
方法（电子碰撞）:在低气压中，电子在电场的 作用下加速，获得足够的能量，与中性粒子碰撞 使之电离，产生低气压放电(所用的电场有直流 电场，射频电场和微波电场)
M
e-
++ + + +
M
M+
e-
PVD(物理气象沉积)的特点
1. 沉积层的材料来自固体物质源，采用各种 加热源使固体物质变为原子态.
2. 获得的沉积层薄，厚度范围为nm~μm (10-9~10-6 m)数量级，属薄膜范畴.
压力单位换算
Pa
Torr
Bar
(N.m2 (mmHg)
Atm
水柱
(15℃)m
1 133.332
105 9.806×104
7.500×10-3 1
750.62 735.559
6.894×103 51.714
1.013×105
760
9.797×103 73.489
10-5 1.333×10-3
1 0.980 6.894×10-2
相同点:
都是表面处理的范畴，都是通过一定的方式 使一种材料覆盖在另一种材料表面.
不同点:
PVD膜层，结合力更大，硬度高、耐磨擦、 耐腐蚀，膜层的性能以更稳定.膜层广泛，不会 产生有毒或有污染的物质和气体，对环境无不利
影响，符合现代绿色制造的发展方向.
未来重点工作
机台验收 转移安装 测试量产 工艺参数建立 (不同基材工艺参数) 量产线相关配置建立 评估新机
气象沉积技术的应用
气象沉积技术生产 制备的高硬度，高 耐热，高热导，高 耐腐蚀，抗氧化， 绝缘等涂层，特殊 性能的电学，光学 功能的涂层，装饰 装修涂层，已广泛 用于机械、航天、 建筑、五金装饰、 電子產品、汽配件 等行业
二．物理气象沉积（ＰＶＤ）
原理：物理气象沉积是一种物理气象反映 生长法．沉积过程是在真空或低气压气体 放电条件下，即在80~200℃等离子体条 件中进行的．涂层的物质源是固态物质， 利用气体放电或加熱的方式使靶材蒸发或 电离，经过“蒸发或溅射”后，在电场的 作用下，在工件表面生成与基材性能不同 的新的固态物质涂层．
分类：
１．真空蒸发镀
２．磁控溅射镀
３．多弧离子镀
通常获得能量的方法有两种：ａ热能 ｂ离 子撞击．在以上的三种方法中，第一种为属于热 能蒸发，后两种属等离子体气象沉积(离子撞击) 范围，目前应用上，泛称为离子镀。
物理气象沉积技术是在辉光放电，弧光放电 等低温等离子体条件下进行的，其物理基础是真
空物理基础和低温等离子体物理基础
与PVD相关的低温等离子体概述
定义:等離子體是一种
电离气体，是离子、
电子和高能原子的集
合体，整体显中性，
它是一种由带电粒子 Ar+
组成的电离状态.
Ar+
等离子体的现象，所 氬離子
发生的辉光放电原理，
产生离子溅射基理
靶靶材材 等离子体 晶圓工件
PVD技术中获得等离子体的方法
为了获得等离子体，必须使中性粒子电离。
（二）.分类: A.化学气象沉积（ＣＶＤ） B.物理气象沉积（PVD） C．等离子体增强化学气象沉（PECVD）
气象沉积的特点：
可以用来制备具有各种特殊力学性能和物 理化学性能（如：高硬度，高耐热，高热 导，高耐腐蚀，抗氧化，绝缘等）涂 层．不仅可以层积金属涂层，合金涂层， 还可以层积多种多样的化合物．非金属半 导体．陶瓷和有机物的单层和多层结构的 涂层．