离子镀技术及应用

离子镀技术及应用
什么是离子镀

离子镀在真空条件下，利用气体放电使气体或被蒸发物质部分 电离，并在气体离子或被蒸发物质离子的轰击下，将蒸发物质 或其反应物沉积在基片上的方法。

其中包括磁控溅射离子镀、反应离子镀、空心阴极放电离子镀 （空心阴极蒸镀法）、多弧离子镀（阴极电弧离子镀）等。
离子镀的历史
离子镀பைடு நூலகம்工作过程

绕镀能力强：离子镀时，蒸发料粒子是以带电离子的形式在电 场中沿着电力线方向运动，因而凡是有电场存在的部位，均能 获得良好镀层，这比普通真空镀膜只能在直射方向上获得镀层 优越得多。因此，这种方法非常适合于镀复零件上的内孔、凹 槽和窄缝。等其他方法难镀的部位。

镀层质量好：离子镀的镀层组织致密、无针孔、无气泡、厚度 均匀。甚至棱面和凹槽都可均匀镀复，不致形成金属瘤。像螺 纹一类的零件也能镀复，由于这种工艺方法还能修补工件表面 的微小裂纹和麻点等缺陷，故可有效地改善被镀零件的表面质 量和物理机械性能。


离子镀设备
离子镀原理图
多弧离子镀
离子镀特点

附着性能好：高速离子能量为 3000-5000 电子伏特，当其高 速轰击工件时，不但沉积速度快，而且能够穿透工件表面，形 成一种注入基体很深的扩散层，离子镀的界面扩散深度可达四 至五微米，也就是说比普通真空镀膜的扩散深度要深几十倍， 甚至上百倍，因而彼此粘附得特别牢。

清洗过程简易：离子镀工艺自身就有一种离子轰击清洗作用， 并且这一作用还一直延续于整个镀膜过程。清洗效果极好，能 使镀层直接贴近基体，有效地增强了附着力，简化了大量的镀 前清洗工作。

可镀材料广泛 : 离子镀由于是利用高能离子轰击工件表面，使 大量的电能在工件表面转换成热能，从而促进了表层组织的扩 散作用和化学反应。然而，整个工件，特别是工件心部并未受 到高温的影响。因此这种镀膜工艺的应用范围较广，受到的局 限性则较小。通常，各种金属、合金以及某些合成材料、绝缘 材料、热敏材料和高熔点材料等均可镀复。即可在金属工件上 镀非金属或金属，也可在非金属上镀金属或非金属，甚至可镀 塑料、橡胶、石英、陶瓷等。
离子镀应用

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弧光放电。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。