离子镀膜

离子镀膜的原理
离子镀法的基 本原理：将蒸 发了的金属原 子在等离子体 中离子化后在 基体材料中析 出薄膜。另外， 通过输入反应 性气体也能析 出陶瓷等化合 物薄膜
不同的离子镀膜方式
• • • • • • • • • • • 1) 直流二极型(DCIP) 2) 多阴极型 3) 活性反应蒸镀法(ARE) 4)空心阴极离子镀(HCD) 5) 射频离子镀( RFIP ) 6) 增强 ARห้องสมุดไป่ตู้ 型 7) 低压等离子体离子镀( LPPD) 8) 电场蒸发 9) 感应离子加热镀 10) 集团离子束镀 11) 多弧离子镀
多弧离子镀膜设备：
CDA450—2200系列真空多弧离 子镀膜机CDA450—2200系列真 空多弧离子镀膜机是当今世界上 用于表面涂装PVD膜层的先进专 用设备 之一
真空多弧离子镀膜
参考文献：
• • • • • • [1] 王银川 真空镀膜技术的现状及发展，《现代仪器》2000，6 [2] 杨烈宇,关文铎,顾卓明编著,《材料表面薄膜技术》北京:人民交通出版社出 版,1991 [3] 杨邦朝,王文生。《薄膜物理与技术》,电子科技大学出版社,l994，1 [4] 张小诚编《新型材料与表面改性技术》南京:华南理工大学出版社出 版,1990，12 [5] 金原 果( 日本) 著,杨希光译,《薄膜的基本技术》,北京:科学出版社,1952 [6] D.R.Charles,et al:Advances in Electronics and Electron Physics。,33A ,p279(Academic press ,1972) [7] 胡传. 表面处理技术手册[M ]. 北京: 北京工业大学出版社, 1997 [8] 张九渊.表面工程与失效分析。杭州：浙江大学出版社，2005 [9] 吴玉广, 任德亮, 徐前. 离子镀膜技术在制造业中的应用[ J]. 航空制造技术, 2003, ( 9): 64- 66. [10] 吴玉广, 李荣雪. 多弧离子镀技术在航天航空制造维修业中的应用实例 [ J]. 航空工程与维修, 1999, ( 2):47- 48. [11] 许樵府. 离子镀在航空发动机中的应用[ J]. 航空制造技术, 2002, ( 7): 7172. [12] 杨建宏. 多弧离子镀技术在钟表行业中的应用[ J]. 钟表, 1994, ( 2): 26- 29.
离 子镀 膜技术
学生：昝 朝
2012年 04月 13日
离子镀膜的发展
• 1、离子镀膜技术( 简称离子镀)是美国 Sandia公司的D.M.Mattox 于1963年首先提 出的。是在真空蒸发和真空溅射技术基础 上发展起来的一种新的镀膜技术。 • 2、1972年,Bunshah提出了在真空放电蒸 镀时,导入反应气体生成化合物的方法,即(活 性反应蒸镀法)( Activated Reactive Evaporation一般简称 ARE法)。与此同时, 在离子镀时代替氩气导入一部分反应气体 生成化合物薄膜,形成了反应性离子镀法
涂层的特点 • • • • • • • 表面光洁度好, 沉积厚度可严格控制 膜的附着强度好，结合力高 膜厚均匀一致, 无边界效应 膜的致密度高 耐磨性好 耐蚀性好 强度高
多弧离子镀膜技术的应用
• • • • • • 1 2 3 4 5 6 在高速钢刀具上的应用 在车辆零部件上的应用 在航空业上的应用 在冲孔冲模上的应用 在钟表行业上的应用 在装饰上的应用
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离 子谢谢大家！术 镀 膜技
学生：昝 朝
2012年 04月 13日
多弧离子镀的原理 • 1、结构：水冷阴极、 磁场线圈、引弧电极等 • 2、多弧离子镀的基本 原理就是把金属蒸发源 (靶源)作为阴极, 通过 它与阳极壳体之间的弧 光放电, 使靶材蒸发并 离化, 形成空间等离子 体, 对工件进行沉积镀 覆
多弧离子镀的优点及不足
• 1)阴极电弧蒸发源不产生溶池, 可以任意设置于镀膜室适 当的位置, 也可以采用多个电弧蒸发源。 提高沉积速率使 膜层厚度均匀, 并可简化基片转动机构。 • 2)金属离化率高, 可达 80% 以上, 因此镀膜速率高, 有利于 提高膜基附着性和膜层的性能。 • 3)一弧多用。 电弧既是蒸发源和离化源又是加热源和离 子溅射清洗的离子源。 • 4)沉积速度快, 绕镀性好。 • 5)入射粒子能量高, 膜的致密度高, 强度和耐磨性好。工件 和膜界面有原子扩散, 因而膜的附着力高。 • 该工艺的主要不足之处：高功率下产生液滴，从而影响镀 层的质量。