真空镀膜时,为什么要用到高纯气体?
真空电镀是利用的什麽原理?
在高真空度的条件下,高纯度的镀层金属(如铝)在高温下蒸发后会自由地飞散开并沉降在工件表面,形成镀层。氩气为保护性气体,防止氧化反应影响镀层质量。
氩气在电镀过程中有何用?
氩气不参与反应,只是增加气压,改善镀膜时靶的放电条件,氩气不是用于镀膜,主要用于创造镀膜的环境。氮气和氩气都是惰性气体,冲进去以后,一可以排除氧气,防止氧化,二根据氮气和氩气在扩散泵内的含量比例不同,可以镀膜出不同的颜色。
真空镀膜行业中,氩气的流量大小具体如何控制?
镀膜时为了调节压力使用的气体如下:氩气如果只是调节压力,一次压可以不计,但是二次压要小于0.5个大气压。氮气也是,主要是因为如果大了,会导致真空仓内的压力变化太剧烈,导致误差。如果是使用离子源,那么氩气入气量不宜过大,大了导致离子量过大,烧坏部件。压力和上边没什么差别。
任何固体材料在大气环境下都会溶解和吸附一些气体,当材料置于真空状态时就会因为脱附、解析而出气。出气的速率与材料中的气体含量成正比。不同的材料解析的气体成分及解析的温度及时间是不同的。各种泵对不同成分的气体抽气速率也是不一样的。气体的存在往往对薄膜的纯度和颜色有较大的影响,对膜层附着力影响也很大。因此真空镀膜机镀膜时,膜层的好坏,气体起着关键性的作用,是镀膜环节不可或缺的一步。
PVD镀膜涂层常用置配
彩色系膜层和常规色膜层最大的区别就是C值和H值,所以可以说,黑色也是彩色系膜层。
锆+氮气:黄绿调金黄色锆+甲烷:深浅黑色锆+氧气:白色、透明膜锆+氮气+甲烷:金色、仿玫瑰金
铬+甲烷:深浅黑色铬+氮气:浅黑色铬+氮气+甲烷:银灰色铬+氧气:轻黄色、紫色、绿色
SUS+氧气:紫色SUS+氮气:蓝色SUS+甲烷:亮黑色SUS+甲烷+氮气:蓝黑色
硅+氮气:黑色硅+氧气:混浊白、透明膜硅+甲烷:黄色、绿色、蓝色、黑色(靶材纯度高于99%仅能调黑色)
钛+氧气:光学膜七彩截色,不多介绍都懂。钛+甲烷:深浅黑色( DLC制备不能达标)钛+氮气:仿金色、黄铜色、紫色、红色钛+氮气+甲烷:仿玫瑰金、黑绿色、复古黄、棕色、紫色
钨+氮气:棕黄色
钨+甲烷:深浅黑色钨+氧气:紫色,鲜黄色,棕色,蓝色
以上仅装饰薄膜常用材料及其常用气体,通常甲烷和乙炔都可互替,但涉及部分颜色甲烷效果更好。除以上常用材料外,金属靶材还有镍、铝、钽、铪、锰、铜、锌、铟、锡、等,均有在镀膜中使用。多质靶材如钛铝、铬铝、钛锆、铜锰、镍铬、硅铝、钒铼、钨钼等等。
离子镀膜涂层特性
类型 | 性 能 | 优 点 |
TiN 氮化钛 |
颜色:金色,硬度:2300HV±200,摩擦系数:0.25VSNi,工作温度:600℃ | 增加表面硬度、减少摩擦力,可低温涂层,适合低温零件,避免刀口之积屑现象,广泛应用于钢料成型加工 |
TiCN 氮碳化钛 |
颜色:黑灰色/玫瑰金色/蓝灰色,硬度:3300HV±500,摩擦系数:0.16VSNi,工作温度:450℃ | 高表面硬度表面光滑,避免刀口之积屑现象,适合重切削,适合冲压加工不锈钢 |
ALTiN 高铝钛 |
颜色:紫黑色/蓝黑色,硬度:3500HV±300,摩擦系数:0.35VSNi,工作温度:800℃ | 高热稳定性,适合高速、干式切削,硬质合金刀具、车刀片,适合不锈钢钻、铣、冲加工 |
CrN 氮化铬 |
颜色:银白色,硬度:2100HV±200,摩擦系數:0.20VSNi,工作溫度:650℃ | 可低温涂层,韧性好,适合低温零件,适合冲压厚度>1.5mm的钢板 |
CrCN 碳氮化铬 |
颜色:灰黑色/银灰色,硬度:2500HV±300,摩擦系数:0.18VSNi,工作温度:800℃ | 高热稳定性,磨擦力低,不沾黏,适合冷热锻造、铸造高热稳定性,适合长久在高温环境下使用的汽车零件 |
TiALN 氮化铝钛 |
颜色:紫黑色/黑色,硬度:3200HV±200,摩擦系數:0.35VSNi,抗氧化溫度:850℃ | 高热稳定性,通用于高速钢与硬质合金刀具,高速、干式、连续性切削,可加工高硬度模具钢 50HRC |
ALCrN 氮化铬铝 |
颜色:黑色/银灰色,硬度:3200 HV±200,摩擦系數:0.20VSNi,工作溫度:850℃ | 高热稳定性,磨擦力低,不沾黏,适合冷热锻造、压铸模具要求的高热稳定性 |
DLC 类金刚石涂层 |
颜色:黑色,硬度>2000HV,摩擦系數:0.10VSNi,工作溫度:450℃ | 解決射出成型脱膜、腐蚀问题,适合汽车、机械零件降低磨擦损耗,适合无油轴承,干式金属润滑膜 |
本文转自致诚科技镀膜系统,版权属原作者,仅用于学术分享
- 上一篇:钛合金真空自耗熔炼:5分钟教你将生产风险降到最低! 2021/11/26
- 下一篇:真空应用丨分子层沉积纳米薄膜的现状和发展 2021/11/26