PVD镀膜工艺设计
PVD镀膜工艺简介ppt课件
3.辉光放电的定义 辉光放电是指在稀薄气体中，两个电极之间加上电压 时产生的一种气体放电现象。
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直流溅射：适用于金属材料
射频溅射：是适用于各种 金属和非金属材料的一种 溅射沉积方法
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4.真空溅射镀膜的优缺 点
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三、真空离子镀膜
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1.真空离子镀膜的定 义
在真空条件下，利用气体放电使气体或蒸发物质离化，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 应物蒸镀在基片上。
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PVD镀膜工艺简介
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一、PVD的定义及分 类
二、真空蒸发镀膜
三、真空溅射镀膜
四、真空离子镀膜
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一、PVD的定义及分 类
1.PVD的定义
物理气相沉积是一种物理气相反应生长法。沉积过程是在真空 或低气压气体放电条件下，即在低温等离子体中进行的。涂层的物 质源是固态物质，经过“蒸发或溅射”后，在零件表面生成与基材 性能完全不同的新的固体物质涂层。
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1.真空的定义
泛指低于一个大气压的气体状态。与普通大气压状态相比，分子密度较为稀 从而气体分子和气体分子、气体分子和器壁之间的碰撞几率要低一些。
2.真空蒸发镀膜的定 义
真空蒸发镀膜是在真空条件下，用蒸发器加热蒸发物质使之汽化，蒸发粒子
直接射向基片并在基片上沉积形成固态薄膜的技术。
括热蒸发和EB蒸发（电子束蒸发）
离子镀把辉光放电、等离子体技术与真空蒸发镀膜技术结 合在一起
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2.真空离子镀膜的原 理
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3.真空离子镀膜的特 点
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真空蒸镀、溅射镀膜和离子镀的比 较
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Thank you!
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PVD镀膜工艺设计
PVD镀膜工艺设计PVD（Physical Vapor Deposition）镀膜工艺是一种利用物理能量将材料蒸发或溅射到基底表面形成薄膜的技术。
在PVD镀膜工艺设计中，需要考虑多方面的因素，如镀膜材料的选择、沉积条件的控制、工艺参数的优化等。
首先，选择合适的镀膜材料对于PVD工艺设计至关重要。
常见的镀膜材料包括金属、合金、金属氮化物等。
选择合适的材料需要考虑膜层功能要求、基底材料的特性以及应用环境等因素。
例如，如果需要耐腐蚀的膜层，则可选择具有良好耐蚀性能的合金材料，如不锈钢。
其次，控制沉积条件是确保膜层性能稳定的关键。
沉积条件包括沉积温度、沉积压力、沉积速率等。
沉积温度是指将镀膜材料加热到一定温度，使其蒸发或溅射到基底表面形成薄膜。
沉积压力是指在沉积过程中维持的气体压力，通常使用惰性气体如氩气来控制压力。
沉积速率是指单位时间内沉积的材料厚度，其控制与沉积压力、沉积温度等因素有关。
此外，优化工艺参数也是PVD镀膜工艺设计的重要环节。
工艺参数包括镀膜时间、预处理方式、沉积源功率等。
镀膜时间需要根据所需膜层厚度以及沉积速率来确定。
预处理包括清洗、退火等步骤，旨在提高基底表面的洁净度和结晶度，以增强膜层的附着力。
沉积源功率是指控制沉积源蒸发或溅射的能量输入，它对膜层的成分和结构具有重要影响。
在PVD镀膜工艺设计中，还需要考虑膜层的表面质量和均匀性。
有效控制沉积过程中的各项参数，如温度、压力、功率等，能够减少不均匀和缺陷的出现，提高膜层的质量。
此外，对于一些表面特殊性要求较高的镀膜，还可以采用控制沉积条件的方法，如倾斜沉积、旋转沉积等，以获得特殊的表面形貌和结构。
综上所述，PVD镀膜工艺设计需要考虑多方面的因素。
通过选择合适的镀膜材料、控制沉积条件、优化工艺参数以及保证膜层的表面质量和均匀性，能够得到具有良好性能的薄膜。
在实际应用中，还需根据具体的需求和情况进行不同的调整和改进，以获得更好的镀膜效果。
pvd工艺流程最简单方法
VD (Physical Vapor Deposition) 即物理气相沉积，分为：真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜。
我们通常所说的PVD镀膜，指的就是真空离子镀膜；通常说的NCVM镀膜，就是指真空蒸发镀膜和真空溅射镀。
真空蒸镀基本原理：在真空条件下，使金属、金属合金等蒸发，然后沉积在基体表面上，蒸发的方法常用电阻加热，电子束轰击镀料，使蒸发成气相，然后沉积在基体表面，历史上，真空蒸镀是PVD法中使用最早的技术。
溅射镀膜基本原理：充氩(Ar)气的真空条件下，使氩气进行辉光放电，这时氩(Ar)原子电离成氩离子(Ar+)，氩离子在电场力的作用下，加速轰击以镀料制作的阴极靶材，靶材会被溅射出来而沉积到工件表面。
溅射镀膜中的入射离子，一般采用辉光放电获得，在l0-2Pa～10Pa范围，所以溅射出来的粒子在飞向基体过程中，易和真空室中的气体分子发生碰撞，使运动方向随机，沉积的膜易于均匀。
离子镀基本原理：在真空条件下，采用某种等离子体电离技术，使镀料原子部分电离成离子，同时产生许多高能量的中性原子，在被镀基体上加负偏压。
这样在深度负偏压的作用下，离子沉积于基体表面形成薄膜。
离子镀的工艺过程：蒸发料的粒子作为带正电荷的高能离子在高压阴极（即工件）的吸引下，以很高的速度注入到工件表面。
离子镀的作用过程如下：蒸发源接阳极，工件接阴极，当通以三至五千伏高压直流电以后，蒸发源与工件之间产生辉光放电。
由于真空罩内充有惰性氩气，在放电电场作用下部分氩气被电离，从而在阴极工件周围形成一等离子暗区。
带正电荷的氩离子受阴极负高压的吸引，猛烈地轰击工件表面，致使工件表层粒子和脏物被轰溅抛出，从而使工件待镀表面得到了充分的离子轰击清洗。
随后，接通蒸发源交流电源，蒸发料粒子熔化蒸发，进入辉光放电区并被电离。
带正电荷的蒸发料离子，在阴极吸引下，随同氩离子一同冲向工件，当抛镀于工件表面上的蒸发料离子超过溅失离子的数量时，则逐渐堆积形成一层牢固粘附于工件表面的镀层。
PVD镀膜工艺设计
PVD镀膜工艺PVD镀膜工艺1.装饰件材料（底材）(1)金属。
不锈钢、钢基合金、锌基合金等。
(2)玻璃、陶瓷。
(3)塑料。
abs、pvc、pc、sheet、尼龙、水晶等。
(4)柔性材料。
涤纶膜、pc、纸张、布、泡沫塑料、钢带等。
2.装饰膜种类(1)金属基材装饰膜层：tin、zrn、tic、crnx、ticn、crcn、ti02、al等。
(2)玻璃、陶瓷装饰膜层：tio2、cr2o3、mgf2、zns等。
(3)塑料基材装饰膜层：ai、cu、ni、si02、ti02、ito、mgf2。
(4)柔性材料装饰膜层：al、lto、ti02、zns等。
3.部分金属基材装饰膜颜色金属基材装饰膜的种类和色调很多。
表1为部分金属基材装饰膜的种类及颜色。
表1 部分金属基材装饰膜的种类及颜色膜层种类色调tinx浅黄、金黄、棕黄、黑色tic浅灰色、深灰色ticxny赤金黄色、玫瑰金色、棕色、紫色tin+ au金色zrn金黄色zrcxny金色、银色tio2紫青蓝、绿、黄、橙红色crnx银白色tixal-nx金黄色、棕色、黑色金黄色3.装饰膜的镀制工艺一．金属件装饰膜镀制工艺比较成熟的镀膜技术有电弧离子镀、磁控溅射离子镀和复合离子镀。
下面分别从各类镀膜技术中选取一种具有代表性的典型镀制工艺进行介绍。
1)用电弧离子镀的方法为黄铜电镀亮铬或镍手表壳镀制ticn膜。
采用小弧源镀膜机和脉冲偏压电源；(1)工件清洗、上架、入炉工件在入炉之前要经过超声波清洗、酸洗和漂洗三道工序。
首先是在超声波清洗槽中放入按使用要求配制的金属清洗剂，利用超声波进行脱脂、清洗。
清洗之后，进行酸洗，它可以中和超声波清洗时残余的碱液，还能起到活化处理的作用。
然后进行漂洗以彻底除去酸液，漂洗时必须采用去离子纯净水或蒸馏水。
经过三洗后，即时进行烘干，温度一般控制在100℃左右，时间为1h左右。
也可以风吹干后马上人炉。
(2)镀膜前的准备工作①清洁真空镀膜室。
用吸尘器将真空镀膜室清洁一遍。
镀膜技术PVD-PPT幻灯片课件
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Hale Waihona Puke 最早出现的金属沉积工艺钨W(Tm=3380℃) 钽Ta(Tm=2980℃) 钼Mo(Tm=2630℃)
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蒸发装置的选择和运用很重要
热效率：热传导和热辐射对薄膜制备是不利的 (必须使坩埚或电极冷却)
For example, 在1500°C下蒸发Al: 选用合适的蒸发源, 所需能量为2.4kW.h/kg; 用电阻丝蒸发,所需能量为7-20kW.h/kg; 用TiB2电阻加热蒸发, 所需能量为50-100kW.h/kg;
溅射：常用的物理气相沉积方法。
溅射 RF磁控溅射 DC磁控溅射 离子束溅射 —反应溅射，活性气体，生长化合物薄膜。
分子束外延：MBE，超高真空，缓慢蒸发过程，多蒸发源，生长外延的单晶薄 膜。(ALE, MLE)
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PVD的概念：在真空度较高的环境下，通过加热或高能
粒子轰击的方法使源材料逸出沉积物质粒子（可以是原子、 分子或离子），这些粒子在基片上沉积形成薄膜的技术。 其技术关键在于：如何将源材料转变为气相粒子（而非CVD 的化学反应）！
② 单个入射离子轰击出的产物粒子数与入射离子的能量/质量都有关；
均可用弹性碰撞理论解释！
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③ 溅射产物粒子的平均速度 >> 蒸发出的粒子。
溅射镀膜的基本物理过程：
溅射镀膜何以实现？
气体放电 等离子体 带电离子 电场作用 离子加速 高能离子 撞击靶材 溅射 发射靶材原子 飞向基板 形成 沉积 获得薄膜！
所以可蒸发材料受到限制； 蒸发率低； 加热速度不高，蒸发时待蒸发材料如为合金或化合物，
则有可能分解或蒸发速率不同，造成薄膜成分偏离蒸发物 材料成分。
高温时，钽和金形成合金，铝、铁、镍、 钴等与钨、钼、钽等形成合金
PVD镀膜工艺设计
PVD镀膜工艺设计PVD(Physical Vapor Deposition)镀膜工艺设计是一种利用物理方法将金属、合金等材料通常在真空条件下沉积在基材表面的技术。
这种技术主要应用于制备薄膜材料，以改善基材的性能和外观。
首先，选择目标材料是PVD镀膜工艺设计的首要任务。
目标材料的选择应根据使用要求和性能需求。
例如，如果需要制备具有较高硬度的镀膜材料，则可以选择金属氮化物或金属碳化物作为目标材料。
选择合适的目标材料有助于提高镀膜的质量和性能。
接下来，需要设定真空环境。
PVD镀膜是在真空条件下进行的，因此需要选择适当的真空设备，并设定合适的真空度。
真空度的选择应根据目标材料和镀膜方法来确定。
较高的真空度可以提高材料的纯度，从而改善镀膜的质量。
选择镀膜方法是PVD镀膜工艺设计的关键一步。
常见的PVD镀膜方法包括物理汽相沉积、溅射、电弧镀等。
不同的镀膜方法具有不同的优势和适用范围。
例如，物理汽相沉积适用于制备具有较高耐磨性的镀膜材料，而溅射适用于制备薄膜材料。
选择工艺参数是确保镀膜质量和性能的重要一步。
工艺参数包括沉积温度、沉积速率、气压、电流等。
这些参数的选择应根据目标材料和镀膜方法的要求来确定。
例如，沉积温度过高可能导致材料晶粒长大，从而降低镀膜的硬度。
进行材料沉积时，需要注意控制沉积速率和沉积时间，以确保镀膜的质量和均匀性。
沉积速率过高可能导致材料的沉积不均匀，从而影响镀膜的性能和外观。
最后，需要对镀膜进行膜层分析，以评估镀膜质量和性能。
膜层分析可以包括表面形貌、结构分析和物理性能测量等。
这些分析结果可用于优化工艺参数和改进镀膜质量。
综上所述，PVD镀膜工艺设计是一项复杂的任务，需要综合考虑材料选择、真空环境、镀膜方法、工艺参数和膜层分析等多个因素。
通过合理设计和优化，可以获得质量优良的镀膜材料，满足不同应用的需求。
PVD镀膜工艺简介
PVD镀膜工艺简介PVD镀膜（Physical Vapor Deposition）是一种利用物理气相沉积的技术，在高真空环境下，通过蒸发、溅射等方式将金属、合金、化合物等材料以薄膜的形式沉积到基材表面的一种工艺。
PVD镀膜工艺被广泛应用于各个领域，如光学、电子、机械、汽车、建筑等。
蒸发是PVD镀膜中最早应用的一种工艺。
通过加热源将材料加热至蒸发温度，使其转变为气态，然后在真空室内的基板上形成薄膜。
蒸发工艺可以通过电阻加热、电子束加热等方式来进行。
这种工艺的特点是操作简单，成本较低，但适用于蒸发温度较低的材料。
溅射是PVD镀膜中应用较广泛的一种工艺。
通过高能粒子的轰击使靶材表面的原子或离子脱落，然后被沉积在基板表面上形成薄膜。
溅射工艺一般可分为直流溅射、射频溅射、磁控溅射等不同方式。
这种工艺具有较高的沉积速率和较好的膜层均匀性，适用于多种材料的沉积。
离子镀是一种利用离子轰击作用在基材表面上形成薄膜的工艺。
通过向沉积膜层的材料供应高能离子，使其在基板表面发生化学反应并沉积形成薄膜。
离子镀工艺能够提高薄膜的致密性和附着力，适用于复杂形状的基板和高精密要求的镀膜。
在PVD镀膜过程中，需要注意以下几个关键环节。
首先，要确保真空室内的气压稳定，并保持高真空状态，以避免杂质对薄膜质量的影响。
其次，镀膜前需对基材进行表面处理，如清洗、抛光等，以提高薄膜的附着力。
再次，镀膜材料的纯度和均匀性对薄膜性能起着重要影响，因此需要对材料进行精细的处理和选择。
最后，要通过适当的加热、冷却以及离子轰击等方式，使沉积的薄膜具有良好的致密性和均匀性。
PVD镀膜工艺具有许多优点。
首先，它可以在室温下进行，避免了高温对基材产生的热应力和变形。
其次，沉积的薄膜具有较高的质量和均匀性，具有良好的机械性能和化学稳定性。
再次，PVD镀膜可用于多种材料的沉积，如金属、合金、化合物等，具有较大的灵活性和可扩展性。
此外，PVD镀膜还具有低污染性、无溶剂使用、高效节能等环保优势。
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镀膜工艺简介
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二、真空溅射镀膜
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1.真空溅射镀膜的定义
给靶材施加高电压（形成等离子状态），使正荷电气体离子撞击靶材、金属 原子飞弹，而在样品表面形成金属皮膜的方法。
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2.磁控溅射镀膜的定义
电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的 氩离子和电子，电子飞向基片，氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量 的靶材原子，呈中性的靶原子（或分子）沉积在基片上成膜。
爱是什么？ 一个精灵坐在碧绿的枝叶间沉思。 风儿若有若无。 一只鸟儿飞过来，停在枝上，望着远处将要成熟的稻田。 精灵取出一束黄澄澄的稻谷问道：“你爱这稻谷吗？” “爱。” “为什么？” “它驱赶我的饥饿。” 鸟儿啄完稻谷，轻轻梳理着光润的羽毛。 “现在你爱这稻谷吗？”精灵又取出一束黄澄澄的稻谷。 鸟儿抬头望着远处的一湾泉水回答：“现在我爱那一湾泉水，我有点渴了。” 精灵摘下一片树叶，里面盛了一汪泉水。 鸟儿喝完泉水，准备振翅飞去。 “请再回答我一个问题，”精灵伸出指尖，鸟儿停在上面。 “你要去做什么更重要的事吗？我这里又稻谷也有泉水。” “我要去那片开着风信子的山谷，去看那朵风信子。” “为什么？它能驱赶你的饥饿？” “不能。” “它能滋润你的干渴？” “不能。”爱是什么？ 一个精灵坐在碧绿的枝叶间沉思。 风儿若有若无。 一只鸟儿飞过来，停在枝上，望着远处将要成熟的稻田。 精灵取出一束黄澄澄的稻谷问道：“你爱这稻谷吗？” “爱。” “为什么？” “它驱赶我的饥饿。” 鸟儿啄完稻谷，轻轻梳理着光润的羽毛。 “现在你爱这稻谷吗？”精灵又取出一束黄澄澄的稻谷。 鸟儿抬头望着远处的一湾泉水回答：“现在我爱那一湾泉水，我有点渴了。” 精灵摘下一片树叶，里面盛了一汪泉水。 鸟儿喝完泉水，准备振翅飞去。 “请再回答我一个问题，”精灵伸出指尖，鸟儿停在上面。 “你要去做什么更重要的事吗？我这里又稻谷也有泉水。” “我要去那片开着风信子的山谷，去看那朵风信子。” “为什么？它能驱赶你的饥饿？” “不能。” “它能滋润你的干渴？” “不能。”
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。
不锈钢pvd离子镀膜工程案例
不锈钢pvd离子镀膜工程案例今天我就给大家唠唠一个超酷的不锈钢PVD离子镀膜工程案例，那可真是把不锈钢玩出了新花样！一、项目背景。
话说有这么一家高端厨具制造企业，他们主打那种高品质、高颜值的厨具。
他们家的不锈钢厨具，原本质量是杠杠的，但在外观上就有点单调，在竞争激烈的市场里，就像个老实巴交只知道干活的“憨厚小伙”，不太能吸引那些追求时尚和高品质生活的消费者。
于是呢，他们就琢磨着得给这些不锈钢厨具来个“大变身”，这时候我们的不锈钢PVD离子镀膜技术就闪亮登场啦！二、镀膜前的准备工作。
1. 清洗不锈钢表面。
这就像是给要参加选美的选手先洗个干净澡一样重要。
那些不锈钢厨具表面虽然看起来挺光滑的，但实际上有不少油污、灰尘之类的小脏东西。
我们的工程师用了专业的清洗设备和清洗剂，里里外外把这些厨具清洗得干干净净，一丝杂质都不留。
这时候的不锈钢厨具就像刚洗完澡的娃娃，白白净净地等着下一个华丽变身的步骤。
2. 检查不锈钢的质量。
可不是所有的不锈钢都能直接镀膜的哦。
工程师们像细心的医生一样，对每一件厨具进行了细致的检查，看看有没有什么划痕、凹陷之类的毛病。
如果有一些小瑕疵，还得先进行修复处理，确保每一个要镀膜的不锈钢表面都是完美无缺的，这可是为了让镀膜效果达到最佳。
三、PVD离子镀膜过程。
1. 设备启动。
当不锈钢厨具都准备好了之后，就把它们放进了PVD离子镀膜设备里。
这设备一启动，就感觉像是进入了一个高科技的魔法世界。
各种指示灯闪烁，真空泵开始工作，把设备里面的空气一点点抽走，营造出一个近乎真空的环境。
这个过程就像是给不锈钢厨具打造一个专属的“变身密室”。
2. 离子轰击。
接下来就是离子轰击环节啦。
在这个密室里，离子像一群小小的“超级战士”，以高速冲向不锈钢表面。
它们可不是来搞破坏的，而是要把不锈钢表面的一些原子给“激活”，让后面的镀膜材料能够更好地附着上去。
这个过程就像是给不锈钢表面做了一次深度按摩，让它的毛孔都打开，准备好迎接新的“外衣”。
PVD镀膜工艺范文
PVD镀膜工艺范文PVD（Physical Vapor Deposition）是一种通过物理手段将具有良好特性的薄膜沉积在基底材料表面的工艺。
它是一种干法沉积工艺，主要适用于金属、陶瓷和有机材料的沉积。
1.蒸发法：蒸发法主要通过加热源将材料加热到高温，使其蒸发成气态后，通过凝结在基底材料表面。
蒸发法主要分为电子束蒸发和电弧蒸发两种。
电子束蒸发是将材料放置在真空腔中，利用加热的钨丝或电铲，通过加热材料使其蒸发成气态，然后通过真空腔中的电子束，将材料蒸发沉积在基底材料表面。
这种方法最大的优点是沉积速度快，但腔体设计复杂，设备价格较高。
电弧蒸发是将材料放置在电弧区域中，通过电弧的高温熔化材料，使其蒸发成气态，然后通过电弧区域的高能电子束，将材料蒸发沉积在基底材料表面。
这种方法的优点是设备价格较低，但沉积速度较慢，由于电弧区域会产生气体等污染物质，膜的制备也较为复杂。
2.溅射法：溅射法是利用高能离子轰击材料表面，将材料溅射成离子，然后沉积在基底材料表面。
溅射法主要分为磁控溅射、电弧溅射、激光溅射等。
磁控溅射是最常见的溅射方法之一，它通过在真空腔中施加磁场，电离气体形成的离子在磁场的作用下，从材料表面溅射。
这种方法优点是可以得到均匀的膜厚，且适用于多种材料的沉积。
电弧溅射是在电弧区域形成高温电弧，使材料表面离子化并溅射出去，然后通过磁场将离子引导到基底材料表面。
这种方法主要适用于贵金属和高熔点材料的沉积。
激光溅射是通过激光束在材料表面进行高能量的瞬间轰击，使材料离子化并溅射出去，然后通过磁场将离子引导到基底材料表面。
这种方法的优点是可以对不同材料进行选择性的溅射，适用于薄膜和纳米颗粒的制备。
1.防护涂层：PVD镀膜可以形成一层坚硬、耐磨的薄膜，可以增加材料的抗腐蚀性和耐磨性。
在汽车工业、机械工业和航空航天工业中得到广泛应用。
2.装饰涂层：PVD镀膜可以制备出具有不同颜色和光泽度的薄膜，可以用于制作首饰、钟表、厨具等装饰品。
PVD镀膜工艺设计
PVD镀膜工艺PVD镀膜工艺1.装饰件材料(底材)（1）金属。
不锈钢、钢基合金、锌基合金等。
（2）玻璃、陶瓷。
（3）塑料。
abs、pvc、pc、sheet、尼龙、水晶等.（4)柔性材料。
涤纶膜、pc、纸张、布、泡沫塑料、钢带等。
2.装饰膜种类（1）金属基材装饰膜层：tin、zrn、tic、crnx、ticn、crcn、ti02、al等。
（2）玻璃、陶瓷装饰膜层:tio2、cr2o3、mgf2、zns等。
(3）塑料基材装饰膜层：ai、cu、ni、si02、ti02、ito、mgf2。
（4)柔性材料装饰膜层:al、lto、ti02、zns等。
3。
部分金属基材装饰膜颜色金属基材装饰膜的种类和色调很多.表1为部分金属基材装饰膜的种类及颜色。
表1 部分金属基材装饰膜的种类及颜色膜层种类色调tinx浅黄、金黄、棕黄、黑色tic浅灰色、深灰色ticxny赤金黄色、玫瑰金色、棕色、紫色tin+ au金色zrn金黄色zrcxny金色、银色tio2紫青蓝、绿、黄、橙红色crnx银白色tixal-nx金黄色、棕色、黑色tixzral-nx金黄色3。
装饰膜的镀制工艺一．金属件装饰膜镀制工艺比较成熟的镀膜技术有电弧离子镀、磁控溅射离子镀和复合离子镀.下面分别从各类镀膜技术中选取一种具有代表性的典型镀制工艺进行介绍.1）用电弧离子镀的方法为黄铜电镀亮铬或镍手表壳镀制ticn膜。
采用小弧源镀膜机和脉冲偏压电源;(1)工件清洗、上架、入炉工件在入炉之前要经过超声波清洗、酸洗和漂洗三道工序。
首先是在超声波清洗槽中放入按使用要求配制的金属清洗剂，利用超声波进行脱脂、清洗。
清洗之后，进行酸洗，它可以中和超声波清洗时残余的碱液,还能起到活化处理的作用。
然后进行漂洗以彻底除去酸液，漂洗时必须采用去离子纯净水或蒸馏水。
经过三洗后，即时进行烘干，温度一般控制在100℃左右，时间为1h左右。
也可以风吹干后马上人炉。
（2)镀膜前的准备工作①清洁真空镀膜室.用吸尘器将真空镀膜室清洁一遍.当经过多次镀膜时，真空镀膜室的内衬板还需作定期清洗,一般是半个月清洗一次.②检查电弧蒸发源。
PPVD技术
PPVD技术介绍第一部分：PPVD简介⏹PPVD：Patterned Physical Vapor Deposition 译为图案化的物理气相沉积或图案化的PVD；⏹PPVD是一项表面处理新技术，此工艺可以得到客户指定的任意图案，图案部分可保持不同程度的金属质感；⏹PPVD是实现产品表面图案的一种新工艺，此工艺区别于镭雕、印刷、烫金、转印、IML等工艺，在得到指定图案的同时，可以保持产品表面的平整度，避免其他工艺可能会产生的凹凸感。
第二部分：PPVD应用效果⏹单色金属质感-图案、花纹、Logo；⏹单色金属质感-明暗双色；⏹双色金属质感；⏹炫彩色金属质感；单色金属质感-图案、花纹、Logo；第二部分：PPVD应用效果单色金属质感-图案、花纹、Logo；第二部分：PPVD应用效果单色金属质感-明暗双色；第二部分：PPVD应用效果第二部分：PPVD应用效果双色金属质感；第二部分：PPVD应用效果炫彩色金属质感；第三部分：PPVD技术优势⏹与传统IML对比⏹3D图案⏹图案精细、无凹凸感⏹图案色彩丰富第三部分：PPVD技术优势第三部分：PPVD技术优势与传统IML对比PPVD IML开发成本：低高开发周期：3-4天（可实现多种图案）20-40天（单一图案）应用范围：生产线&产品一对多模具&产品一对一量产能力：批处理方式效率高多套模具才有量产性量产良率：较高（工艺稳定）较低（技术难度高）第三部分：PPVD技术优势3D图案利用PPVD技术可以将图案做到弧面上，实现3D表面的图案化处理，这是传统的印刷技术无法实现的。
第三部分：PPVD技术优势图案精细、无凹凸感PPVD工艺实现的图案效果可以精密到纳米级，其图案就是通过纳米点阵的规律排布而形成的。
一般PPVD图案设计时：点尺寸大于0.05MM（建议0.1以上）、线尺寸大于0.1MM。
PPVD实现的图案界限分明，不会产生锯齿、牙边、界限模糊等现象，这是烫金、转印、印刷等工艺无法比拟的。
涂层工艺和流程
PVD涂层技术及工艺流程1.真空涂层技术的发展真空涂层技术起步时间不长，国际上在上世纪六十年代才出现将CVD(化学气相沉积)技术应用于硬质合金刀具上。
由于该技术需在高温下进行(工艺温度高于 1000ºC)，涂层种类单一，局限性很大，因此，其发展初期未免差强人意。
到了上世纪七十年代末，开始出现 PVD(物理气相沉积) 技术，为真空涂层开创了一个充满灿烂前景的新天地，之后在短短的二、三十年间PVD 涂层技术得到迅猛发展，究其原因，是因为其在真空密封的腔体内成膜，几乎无任何环境污染问题，有利于环保；因为其能得到光亮、华贵的表面，在颜色上，成熟的有七彩色、银色、透明色、金黄色、黑色、以及由金黄色到黑色之间的任何一种颜色，可谓五彩缤纷，能够满足装饰性的各种需要；又由于 PVD 技术，可以轻松得到其他方法难以获得的高硬度、高耐磨性的陶瓷涂层、复合涂层，应用在工装、模具上面，可以使寿命成倍提高，较好地实现了低成本、高收益的效果；此外， PVD 涂层技术具有低温、高能两个特点，几乎可以在任何基材上成膜，因此应用范围十分广阔，其发展神速也就不足为奇。
真空涂层技术发展到了今天还出现了PCVD(物理化学气相沉积)、MT-CVD(中温化学气相沉积)等新技术，各种涂层设备、各种涂层工艺层出不穷，如今在这一领域中，已呈现出百花齐放，百家争鸣的喜人景象。
与此同时，我们还应该清醒地看到，真空涂层技术的发展又是严重不平衡的。
由于刀具、模具的工作环境极其恶劣，对薄膜附着力的要求，远高于装饰涂层。
因而，尽管装饰涂层的厂家已遍布各地，但能够生产工模涂层的厂家并不多。
再加上刀具、模具涂层售后服务的欠缺，到目前为止，国内大多数涂层设备厂家都不能提供完整的刀具涂层工艺技术(包括前处理工艺、涂层工艺、涂后处理工艺、检测技术、涂层刀具和模具的应用技术等)，而且，它还要求工艺技术人员，除了精通涂层的专业知识以外，还应具有扎实的金属材料与热处理知识、工模涂层前表面预处理知识、刀具、模具涂层的合理选择以及上机使用的技术要求等，如果任一环节出现问题，都会给使用者产生使用效果不理想这样的结论。
PVD镀膜产品及制备工艺介绍
PVD镀膜产品及制备工艺介绍————————————————————————————————————富森钛金设备迪通恒业科技联合出品————————————————————————————————————富森钛金设备迪通恒业科技联合出品目录•膜系介绍•工艺介绍•真空设备介绍•注意事项————————————————————————————————————富森钛金设备迪通恒业科技联合出品IP 金：1N14和2N18色；IP 玫瑰金：3N 、4N 和5N 色；IP 黑系列：枪色、钛灰色和纯黑色等。
装饰膜的标准色系————————————————————————————————————富森钛金设备迪通恒业科技联合出品IP 紫色、IP 蓝色、IP 棕色。
装饰膜的彩色系列装饰膜的特性每种颜色都可按不同的上下限色调生产---可参考色办册；每种膜层都可依据客户要求沉积不同级别的厚度；工件基材为碳钢、不锈钢、工具钢、钨钢、铜合金、钛合金、陶瓷、银等, 某些基材可能需先水镀底层来获得更好的附着力；通过厚度、硬度、耐磨、耐腐蚀等测试，满足客户需求；符合RoHS和REACH标准。
————————————————————————————————————富森钛金设备迪通恒业科技联合出品————————————————————————————————————富森钛金设备迪通恒业科技联合出品间电货品：膜层与基体颜色相间；根据间电颜色生产难度而定； 复合膜层：在同一工件上实现两种或两种以上颜色的镀膜；货品交期大约20天；界面平整分明，森科专利技术。
装饰膜的复合膜层————————————————————————————————————富森钛金设备迪通恒业科技联合出品颜色：钢色、钛色, 可调节颜色以满足客户需求。
硬度：与基体硬度有关, 不锈钢基体上最高可达1500 HV 。
厚度：可达10 µm 以上。
成品：拉砂、抛光或喷砂, 可根据基材特点进行选择。
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PVD镀膜工艺PVD镀膜工艺1.装饰件材料（底材）(1)金属。
不锈钢、钢基合金、锌基合金等。
(2)玻璃、陶瓷。
(3)塑料。
abs、pvc、pc、sheet、尼龙、水晶等。
(4)柔性材料。
涤纶膜、pc、纸张、布、泡沫塑料、钢带等。
2.装饰膜种类(1)金属基材装饰膜层：tin、zrn、tic、crnx、ticn、crcn、ti02、al等。
(2)玻璃、陶瓷装饰膜层：tio2、cr2o3、mgf2、zns等。
(3)塑料基材装饰膜层：ai、cu、ni、si02、ti02、ito、mgf2。
(4)柔性材料装饰膜层：al、lto、ti02、zns等。
3.部分金属基材装饰膜颜色金属基材装饰膜的种类和色调很多。
表1为部分金属基材装饰膜的种类及颜色。
表1 部分金属基材装饰膜的种类及颜色膜层种类色调tinx浅黄、金黄、棕黄、黑色tic浅灰色、深灰色ticxny赤金黄色、玫瑰金色、棕色、紫色tin+ au金色zrn金黄色zrcxny金色、银色tio2紫青蓝、绿、黄、橙红色crnx银白色tixal-nx金黄色、棕色、黑色tixzral-nx金黄色3.装饰膜的镀制工艺一．金属件装饰膜镀制工艺比较成熟的镀膜技术有电弧离子镀、磁控溅射离子镀和复合离子镀。
下面分别从各类镀膜技术中选取一种具有代表性的典型镀制工艺进行介绍。
1)用电弧离子镀的方法为黄铜电镀亮铬或镍手表壳镀制ticn膜。
采用小弧源镀膜机和脉冲偏压电源；(1)工件清洗、上架、入炉工件在入炉之前要经过超声波清洗、酸洗和漂洗三道工序。
首先是在超声波清洗槽中放入按使用要求配制的金属清洗剂，利用超声波进行脱脂、清洗。
清洗之后，进行酸洗，它可以中和超声波清洗时残余的碱液，还能起到活化处理的作用。
然后进行漂洗以彻底除去酸液，漂洗时必须采用去离子纯净水或蒸馏水。
经过三洗后，即时进行烘干，温度一般控制在100℃左右，时间为1h左右。
也可以风吹干后马上人炉。
(2)镀膜前的准备工作①清洁真空镀膜室。
用吸尘器将真空镀膜室清洁一遍。
当经过多次镀膜时，真空镀膜室的内衬板还需作定期清洗，一般是半个月清洗一次。
②检查电弧蒸发源。
工作前，要确保电弧蒸发源发源安装正确，绝缘良好，引弧针控制灵活,程合适，恰好能触及阴极表面。
③检查工件架的绝缘情况。
工件架与地之间的绝缘必须须良好，负偏压电源与工件架的接触点点必须接触良好。
以上几项工作确保没有问题后，才可以关闭真空镀膜室的门，进行抽气和镀膜。
(3)抽真空真空抽至6.6 x 10-3pa。
开始是粗抽，从大气抽至5pa左右，用油扩散泵进行细抽。
在粗抽时，可以烘烤加热至150℃。
伴随镀膜室温度的升高，器壁放气会使真空度降低，然后又回升，等到温度回升到6.6 x 10-3pa时方可进行镀膜工作。
(4)轰击清洗①氩离子轰击清洗真空度：通人高纯度氩气(99.999%)真空度保持在2～3pa。
轰击电压：800～1000v。
轰击时间：10min.此刻在真空镀膜室内发生辉光放电，放电产生的氩离子以较高的能量撞击工件表面，将工件表面吸附的气体、杂质和工件表面层原子溅射下来，露出材料的新鲜表面。
②钛轰击真空度：通人高纯度氩气使真空度保持在2 x 10-2pa。
脉冲偏压：400～500v，占空比20%。
电弧电流：60～80a，轮换引燃电弧蒸发源，每个电弧蒸发源引燃1～2min。
(5)镀膜①镀钛真空度：通人高纯度氩气，真空度保持在2 x 10-2pa。
脉冲偏压：200～300v，占空比50 %。
电弧电流：60～80a，引燃全部弧源，时间2～3min.②镀ticn真空度：通人高纯度氮气使真空度保持在(3～8) x 10-1pa，然后再逐渐加大c2h2气体，随着c2h2气体量增大，色泽由金黄一赤金黄一玫瑰金一黑色变化。
控制n2与c2h2两种气体的比例可以达到预定的色度。
电弧电流：50～70a。
脉冲偏压：100～150v，占空比60 %～80 %。
沉积温度：200℃左右。
镀膜时间：10～20min，膜层厚度0.2～0.5μm。
(6)冷却镀膜工序结束后，首先关闭电弧电源和偏压电源，然后关闭气源、停转架。
工件在真空镀膜室内冷却至80～100℃时，向镀膜室内充大气，取出工件。
2)用磁控溅射离子镀技术为黄铜电镀亮铬的卫生洁具镀制zrn膜。
采用基材为锆的非平衡磁控溅射靶和中频电源，以及脉冲偏压电源。
(1)抽真空5 x 10-3～6.6 x 10-13pa本底真空。
加热温度应在真空室器壁放气后又回升到100～150℃。
2)轰击清洗真空度：通人氩气真空度保持在2～3pa。
轰击电压：800～1000v，脉冲占空比20%。
轰击时间：10min。
(3)镀膜①沉积锆底层真空度：通入氩气，真空度保持在s x lo-1pa。
靶电压：400—550v，靶功率15 n 30w/crrr2。
脉冲偏压：450～500v，占空比20 %。
镀膜时间：5～10min。
②镀zrn膜真空度：通入氮气，真空度保持在(3～5) x 10-1pa。
靶电压：400～550v，靶电流随靶的面积增大而加大。
脉冲偏压：150～200v，占空比80 %。
镀膜时间：20～30min。
由于磁控溅射技术中金属离化率低，不容易进行反应沉积，获得化合物膜层的工艺范围比较窄。
可采用气体离子源将反应气体离化，扩大反应沉积的工艺范围。
也可以采用柱状弧源产生的弧等离子体作为离化源，柱状弧源还是辅助镀膜源。
(4)冷却镀膜结束后，首先关闭磁控溅射靶电源、偏压电源，然后关闭气源、停转架。
工伫件在真空镀膜室中冷却到100℃时，向镀膜室充大气，取出工件。
3)用复合涂层离子镀方法为黄铜电镀亮镍的手表壳镀制tin十au+ si02膜。
采用电弧、磁控溅射、中频或射频溅射离子镀多功能镀膜机，在真空镀膜室壁上安装6个小平面弧源钛靶镀tin，中心安装柱状磁控溅射黄金靶镀金，壁上安装2个矩形平面磁控溅射si02靶或si靶镀si02。
采用直流偏压电源。
(1)工件清洗、上架、入炉。
方法同前。
(2)抽真空：本底真空最好达到6.6 x 10-3pa，烘烤加热温度为150℃左右。
(3)轰击清洗。
方法同前，包括氩轰击和钛轰击两种方法。
(4)镀膜①沉积钛底层真空度：通入高纯氩气，真空度保持在5 x 10-2pa。
电弧电流：50～70a，引燃全部弧源，时间为2～3min。
偏压：400～500v。
②沉积tin膜真空度：通入高纯氮气，真空度保持在s x lo-1pa。
偏压：100～200vo电弧电流：60～80a。
沉积时间：10～20min，膜层厚度0.1～0.5μm。
③掺金镀真空度：通入高纯氮气，真空度保持在5 x 10-2pa。
偏压：100～150v。
电弧电流：60a(真空镀膜室上、中、下各点燃1个源)。
磁控溅射金靶电压：400—500v，电流3～5a;时间：1min。
④镀金真空度：通入氩气，真空度保持在3 x 10-1pa。
偏压：100～150v。
溅射靶电压：400～550v。
时间：5-10min。
⑤沉积si02真空度：通入高纯氩气，真空度8 x 10-2pa或5x 10-1pa。
中频（射频）电源功率：200～500w。
时间：10～20min。
4)冷却：首先关闭中频（或射频）电源，然后关气源，停转架。
工件在真空室内冷却到80-100℃时，向真空室充空气，取出工件。
该工艺也叫掺金镀或ipg，最后一层si02是透明的，是保持金膜的，它可以延长金膜的磨损时间，根据客户的要求可有可无。
二．塑料件装饰膜的镀制工艺采用pvd技术可在玻璃、陶瓷、塑料、水晶、木材、纸张等非金属工件上镀制金属膜及氮化膜、氧化膜。
此处重点介绍塑料制品装饰膜的镀制技术，塑料制品镀金属膜的工艺也称塑料金属化。
为了填充塑料制品毛坯上的缺陷，提高表面光亮度和塑料与金属膜的结合力，在镀膜之前需要上底漆。
为保护膜层还需上面漆。
底漆、面漆由溶剂、树脂、助剂组成，按比例、顺序加入，混合搅拌。
底漆、面漆一般采用溶剂型涂料，近几年出现了紫外线硬化涂料，它可以扩展塑料制品的应用领域。
塑料制品装饰膜的pvd技术有两种：真空蒸发镀和磁控溅射镀。
真空蒸发镀设备结构简单、操作简便并且生产效率高，是目前广泛采用的塑料件的镀膜技术。
1)塑料制品装饰膜的真空蒸发镀工艺一般塑料制品的真空蒸发镀膜机有卧式和立式双室（蚌形）两种。
镀膜的工艺流程是：清洗脱脂——上架——涂底漆一固化——蒸发镀膜一涂面漆一固化——下架一染色——检验。
下面具体介绍镀膜的流程。
(1)来料检验。
(2)干燥。
待镀件来料时含较多水分，需进行干燥处理3～5h，温度为50～60℃。
3)上架。
一般注塑时基本按真空镀膜要求生产，因此待镀件表面一般油污较少，经过一般的擦拭就可上架，但是来料油污多时需进行去污处理。
方法是用市售洗洁剂逐件刷洗、漂洗、烘干。
油污严重时还需用清洗剂在50～60℃，浸泡15～20min进行脱脂处理。
(4)除尘。
这道工序是保证镀膜质量的关键之一，方法有两种：一种是用吸尘器对准上好架的待镀件仔细地除尘，能取得较理想的效果；另一种是用高压气“吹尘”的方法，这种方法必须装有油水分离器，但在实际工作中这种方法并不是很理想；还有一种方法是用静电除尘的方法，对质量要求较高时采用。
(5)涂底漆。
涂底漆是保证镀膜质量的关键之二，涂底漆的目的是提高镀件表面的光洁度和光亮度；提高膜层结合力。
(6)烘干。
涂漆流平后需进行干固处理，方法有红外线加热法、电热加热法及紫外线(uv)固化法等。
固化温度为60～70℃，固化时间为1.5～2.5h。
(7)镀膜。
镀膜是保证镀膜质量的关键。
镀膜前的准备工作：①钨丝的处理：一般采用φ0.75mm的3根绞合钨丝，用金属清洗剂将钨丝浸泡20～30min，60～90℃进行脱脂之后，彻底地漂洗烘干备用；②铝丝的处理：用纯度为99.9%～99.99%的铝丝或铝箔制成的蒸发舟进行碱处理，将铝丝浸泡在10%～15%的naoh溶液中2～3min，进行水汝洗3-5次，烘干2h备用。
镀膜操作：待镀件上架，并装上钨丝，然后入炉，检查接触是否良好，转动正常，关真空室。
抽真空：油扩散泵已预热1h;开机械泵，开粗抽阀、进行粗抽3—5min;开罗茨泵，开真空计测量真空达2～2.5pa；关粗抽阀，开前置阀，开高阀，进行细抽至(1～2) x 10-2pa即可蒸镀。
真空度越高，膜层质量越好。
蒸镀：预熔的目的是除去铝丝、钨丝上的残余气体。
此时，从真空计上可以看见真空度是下跌的，当真空由下跌转为上升，并回到本底真空时，可进行蒸发。
蒸铝：作为装饰膜蒸铝时的真空控制在(1～2) x 10-2pa，蒸发采用快速蒸发可减少氧化概率，又不会使膜层的组织结构变粗；因而，可减少散射损失，提高反射率。
冷却充气：蒸铝以后，即可充气出炉。
(8)涂面漆。
保护金属膜层，为着色工序做准备。
(9)着色。