PVD(物理)

PVD(Physical Vapor Deposition)---物理氣相沉積：指利用物理過程實現物質轉移，將原子或分子由源轉移到基材表面上的過程。它的作用是可以使某些有特殊性能（強度高、耐磨性、散熱性、耐腐性等）的微粒噴塗在性能較低的母體上，使得母體具有更好的性能。 PVD基本方法：真空蒸發、濺射 、離子鍍（空心陰極離子鍍、熱陰極離子鍍、電弧離子鍍、活性反應離子鍍、射頻離子鍍、直流放電離子鍍）。

基本介紹

• 中文名：物理氣相沉積
• 外文名：Physical Vapor Deposition
• 本質：用電弧放電使物質與氣體發生電離
• 種類：化工
• 簡稱：PVD
• 開始年代：二十世紀七十年代末

技術理論

PVD是英文Physical Vapor Deposition（物理氣相沉積）的縮寫，是指在真空條件下，採用低電壓、大電流的電弧放電技術，利用氣體放電使靶材蒸發並使被蒸發物質與氣體都發生電離，利用電場的加速作用，使被蒸發物質及其反應產物沉積在工件上。

技術發展

PVD技術出現於，製備的薄膜具有高硬度、低摩擦係數、很好的耐磨性和化學穩定性等優點。最初在高速鋼刀具領域的成功套用引起了世界各國製造業的高度重視，人們在開發高性能、高可靠性塗層設備的同時，也在硬質合金、陶瓷類刀具中進行了更加深入的塗層套用研究。與CVD工藝相比，PVD工藝處理溫度低，在600℃以下時對刀具材料的抗彎強度無影響；薄膜內部應力狀態為壓應力，更適於對硬質合金精密複雜刀具的塗層；PVD工藝對環境無不利影響，符合現代綠色製造的發展方向。當前PVD塗層技術已普遍套用於硬質合金立銑刀、鑽頭、階梯鑽、油孔鑽、鉸刀、絲錐、可轉位銑刀片、車刀片、異形刀具、焊接刀具等的塗層處理。

PVD技術不僅提高了薄膜與刀具基體材料的結合強度，塗層成分也由第一代的TiN發展為TiC、TiCN、ZrN、CrN、MoS2、TiAlN、TiAlCN、TiN-AlN、CNx、DLC和ta－C等多元複合塗層。

塗層技術

增強型磁控陰極弧：陰極弧技術是在真空條件下，通過低電壓和高電流將靶材離化成離子狀態，從而完成薄膜材料的沉積。增強型磁控陰極弧利用電磁場的共同作用，將靶材表面的電弧加以有效地控制，使材料的離化率更高，薄膜性能更加優異。

過濾陰極弧：過濾陰極電弧(FCA )配有高效的電磁過濾系統，可將離子源產生的電漿中的巨觀粒子、離子團過濾乾淨，經過磁過濾後沉積粒子的離化率為100%，並且可以過濾掉大顆粒， 因此製備的薄膜非常緻密和平整光滑，具有抗腐蝕性能好，與機體的結合力很強。

磁控濺射：在真空環境下，通過電壓和磁場的共同作用，以被離化的惰性氣體離子對靶材進行轟擊，致使靶材以離子、原子或分子的形式被彈出並沉積在基件上形成薄膜。根據使用的電離電源的不同，導體和非導體材料均可作為靶材被濺射。

離子束DLC：碳氫氣體在離子源中被離化成電漿，在電磁場的共同作用下，離子源釋放出碳離子。離子束能量通過調整加在電漿上的電壓來控制。碳氫離子束被引到基片上，沉積速度與離子電流密度成正比。星弧塗層的離子束源採用高電壓，因而離子能量更大，使得薄膜與基片結合力很好；離子電流更大，使得DLC膜的沉積速度更快。離子束技術的主要優點在於可沉積超薄及多層結構，工藝控制精度可達幾個埃，並可將工藝過程中的顆料污染所帶來的缺陷降至最小。