多弧离子镀膜机(多弧离子镀膜机原理)

 2023-09-07  阅读 8  评论 0

摘要:今天给各位分享多弧离子镀膜机的知识,其中也会对多弧离子镀膜机原理进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!多弧离子反应镀膜设备可以镀出什么色彩?多弧离子反应镀膜设备可镀色彩:1. 镀银灰色∶用钛靶材,真空镀抽至1.5 ×10-2Pa,充 Ar(氩气)至 1.0×10-1Pa左右镀三分钟左右.(产生 Ti金属层)2. 镀银白色∶用铬靶材,真空度抽至1.0×10-2Pa,充

今天给各位分享多弧离子镀膜机的知识,其中也会对多弧离子镀膜机原理进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!

多弧离子反应镀膜设备可以镀出什么色彩?

多弧离子反应镀膜设备可镀色彩:

1. 镀银灰色∶用钛靶材,真空镀抽至1.5 ×10-2Pa,充 Ar(氩气)至 1.0×10-1Pa左右镀三分钟左右.(产生 Ti金属层)

2. 镀银白色∶用铬靶材,真空度抽至1.0×10-2Pa,充 Ar(氩气)至1.5×10-1Pa左右镀三分钟左右.(产生 Cr金属层)

3.镀金色∶用钛靶材,真空度抽至1.5×10-2Pa,充Ar(氩气)至1×10-1Pa镀60秒 —关氩气(Ar)—开氮气至2~4×10-1Pa镀4分钟左右.(产生 TiN化合物)

4. 镀古铜色∶用一半钛靶材,一半钛铝靶材,充 Ar(氩气)至 1×10 Pa-1开钛靶镀50秒—关 Ar(氩气)开氮气至1×10-1Pa—开钛靶、钛铝靶—充乙炔150流量左右,氮气调至 3×10-1Pa左右,镀4分钟(加热炉体至 200°C左右).(产生 TiCN和 TiN 化合物)

5. 镀玫瑰金色∶跟古铜色一样操作,只是乙炔在 60 流量左右,氮气调至 2.5×10-1Pa左右(氮气、乙炔要同时加进去反应,乙炔要保持不变,真空度多少只调节氮气流量,古铜跟玫瑰金同样调节).(产生TiCN 化合物)

6.镀五彩色∶用钛靶材,充 Ar(氩气)至1.0×10-1Pa镀1分钟后,关氩气,开N氮气至2.5×10-1Pa镀70秒后关氮气,开氧气 O2至4.5 ×10-1Pa镀160秒左右,(产生 TiO2、Ti2O3等氧化物)

7.镀珠光色∶用钛靶材,充 O2(氧气)在 6.5×10-1Pa~7.5× 10-1Pa不变动,镀40秒左右即可,注意同时引弧,加热炉体至 180°C.(产生 TiO2、Ti2O3等氧化物)

8.镀18K金色∶用锆靶材,充 Ar(氩气)至1.0×10-1Pa镀30秒,关氩气,开氮气至 2~4×10-1Pa左右镀3~4分钟即可.(产生 ZrN化合物)

9.镀土豪金色∶装一半钛靶材,一半错靶材,充 Ar((氩气)1.0× 10-1Pa镀钛靶 30秒后关氩气,开氮气至 2~4×10-1Pa左右,开钛靶、锆靶,镀4分钟左右.(产生 TiZrN化合物)

10.镀透明七彩色(AB 彩)∶用钛靶材,充 O2(氧气)至6.5~7.5×10-1Pa镀4分钟左右,加热炉户温 150°C.(产生 TiO2、Ti2O3;TiO、等氧化物)

11.镀酒红色∶用铁靶材,充O2(氧气)至7.5~9.5×10-1Pa镀4~6分钟,加热炉温150°℃左右,弧焊机电流在150A左右(产生 Fe2O3氧化物).

12.镀琥珀色∶用铁靶材,充O2(氧气)至7.5~9.5×10-1Pa镀1.5~2.5分钟,加热炉温150℃左右,弧焊机电流在 150A左右.(产生 Fe2O3氧化物)

13.镀宝石蓝色,用钛靶材,充 Ar(氩气)至 1.0×10-1Pa镀 60秒后关氯气,开氮气800-900流量,同时开氧气1000-1130流量(真空控制在2.5~3.5×10-1Pa镀110秒左右).(产生 TiO2、Ti2O3、TiO、等氧化物和 TiN 化合物的混合膜层)

14.镀紫色∶同十三号工艺,充氮气和氧气的镀膜时间控制在 60-70 秒左右,真空在2.5~3.8×10-1Pa左右即可.

15.镀铬黑色∶用钛 Ti和 铬靶材,先充入氩气Ar在 1×10-1Pa镀60秒左右,关钛靶,开铬靶,关小氯气至 80-120流量再通入 CH乙快气至8~9.0×10-1Pa,镀 300秒左右.(产生 CrC黑色膜层)

16.镀枪黑色∶用钛靶材,充入 Ar气在 1.0×10-1Pa镀60秒后,关小氩气至 80-120流量,再通入 CH乙炔气在 8~9×10-1Pa镀 300秒左右.(产生 TiC化合物膜层)。

等等。

多弧机可以镀真银吗

可以。多弧机并没有对于外部进行限制的情况,是可以进行镀真银的。多弧离子镀膜机是一种用于物理学、工程与技术科学基础学科、材料科学领域的工艺试验仪器。

镀膜工艺参数要不要保密

要保密的

镀膜工艺参数直接决定了,膜基结合力,膜基绕镀性,颜色,均匀性等问题,因此镀膜工艺参数对整个镀膜过程来说,是非常的重要。最终多弧离子镀膜机是否能镀出我们想要的膜层效果,每个参数都必须要严格按照的镀膜标准来设置。主要工艺参数有:基体沉积温度、反应气体压强与流量、靶源电流、基体负偏压、基体沉积时间等。实验对多弧离子镀制备TiC薄膜的工艺与性能进行了研究,得出各工艺参数对涂层显微硬度和涂层/基体结合力的影响程度。对显微硬度影响程度的主次顺序是反应气体流量、沉积时间、基体负偏压、靶源电流;对涂层/基体结合力影响程度的主次顺序是沉积时间、反应气体流量、基体负偏压、靶源电流。

离子镀膜法的目的

多弧离子镀作为物理气相沉积技术的一个分支,是在真空蒸镀和真空溅射的基础上发展起来的一门新型涂层制备技术,也称为真空弧光蒸镀法,它把真空电弧放电用于电弧蒸发源。由于多弧离子镀技术具有沉积速率高、涂层附着力好、涂层致密、操作方便等特点,因此在材料表面改性领域得到了广泛应用。1963年Mattox提出并首次使用了离子镀技术;1972年Bunshah等开发出活性反应蒸镀(ARE)技术;1973年Mulayama等发明了射频激励法离子镀;20世纪80年代,离子镀已成为世界范围内的一项高新技术产业,主要产品有高速钢和硬质合金工具上的TiN、TiAlN耐磨层和TiN仿金装饰涂层。1982年美国Multi-arc公司首先推出多弧离子镀商品化设备,1986年我国开始了多弧离子镀设备的生产。20世纪90年代,离子镀技术取得了长足的进步,与80年代相比,离子镀设备和工艺都有了重大的改进。近年来,国内外根据不同使用要求,制造了各种离子镀膜机设备,有些已达到工业生产水平。以下主要介绍多弧离子镀技术的工作原理、特点、工艺参数和研究进展,以及多弧离子镀膜技术在切削刀具涂层中的应用。

多弧离子镀的工作原理

多弧离子镀技术的工作原理主要基于冷阴极真空弧光放电理论。图1为多弧离子镀工作原理示意图,点燃真空电弧后,阴极靶材表面上出现一些不连续、大小和形状多样、明亮的斑点,它们在阴极表面迅速地做不规则的游动,一些斑点熄灭时又有些斑点在其他部位形成,维持电弧的燃烧。阴极斑点的电流密度达104~105A/cm2,并且以1000m/s的速度发射金属蒸气,其中每发射10个电子就可发射1个金属原子,然后这些原子再被电离成能量很高的正离子(如Ti+),正离子在真空室内运行时与其他离子结合(如与N-形成TiN),沉积在工件表面形成涂层。

图1 多弧离子镀工作原理示意图

 

图2为真空弧光放电示意图,真空弧光放电理论认为电量的迁移主要借助于场电子发射和正离子电流,这两种机制同时存在,而且相互制约。在放电过程中,阴极材料大量蒸发,这些蒸发原子产生的正离子在阴极表面附近很短的距离内产生极强的电场,在这样强的电场作用下,电子足以能直接从金属的费米能级逸出到真空,产生所谓的“场电子发射”。

图 2 真空弧光放电示意图[

 

多弧离子镀的技术特点

多弧离子镀过程的突出特点在于它能产生由高度离化的被蒸发材料组成的等离子体,其中离子具有很高的动能。蒸发、离化、加速都集中在阴极斑点及其附近很小的区域内。其特点如下:

(1)最显著的特点是从阴极直接产生等离子体。

(2)入射粒子能量高,涂层的致密度高,强度和耐久性好。

(3)离化率高,一般可达60%~80%。

(4)沉积速度快,绕镀性好。

(5)设备较为简单,采用低电压电源工作比较安全。

(6)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。

(7)外加磁场可以改善电弧放电,使电弧细碎,细化涂层微粒,增加带电粒子的速率,并可以改善阴极靶面刻蚀的均匀性,提高靶材的利用率。

 

多弧离子镀设备与技术研究进展

多弧离子镀设备一般比较简单,整个设备主要由真空镀膜室、弧源、真空获得系统、偏压源等几大部分组成。弧源是多弧离子镀设备的关键部件,现在国内一般使用小弧源,直径为60~80mm,厚度为直径的1/2。少数离子镀膜机采用柱状弧源设计,一台镀膜机只装一个柱状弧源于真空室中央,工件置于四周。国外有些离子镀膜机使用大弧源,直径达100mm,厚度约为直径的1/4,一台镀膜机上装有12~32个弧源,待镀工件置于真空室中央。丹普公司正积极地和国内外的企业和科研院所展开技术合作。并且已经在一些比较常用的镀膜应用领域取得了可喜的成果,镀膜涂层工艺可以制备具有高硬度、热稳定性和化学稳定性的氧化铝涂层,技术可制备许多物理气相沉积涂层,如TiN、TiCN、AlTiN、AlTiSiN、CrN和DLC等。

真空多弧离子镀膜机偏压电源的工作原理?

离子镀膜其实是离子溅射镀膜,

对于导电靶材,使用直流偏压电源;非导电靶材,使用脉冲偏压电源。

你这个多弧离子镀膜机,可能还需要直流电弧电源或脉冲电弧电源

偏压电源其实就是在阴极和样品所在位置的阳极之间形成偏压电场,一般是阴极加负高压。阴极表面的自由电子在电场作用下定向加速发射,发射电子轰击气体分子,使之电离,并且气体被驱出的电子被电场加速,继续电离其他气体分子,连续不断,形成雪崩效应,气体被击穿,形成恒定的电离电流。此时离子也被加速,轰击靶材,将靶材中的原子驱除出表面,并沉积在样品表面。

电弧电源有点类似日光灯启辉器和镇流器,靠电弧加热电离气体形成等离子体,而不是电子加速撞击。

多弧离子镀膜机的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容,更多关于多弧离子镀膜机原理、多弧离子镀膜机的信息别忘了在本站进行查找喔。

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