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涂(tu)(tu)(tu)層 PVD 它是(shi)一種等離子體涂(tu)(tu)(tu)層工藝(yi),涉(she)及物理過程,將另一種材料的薄固體層沉積在表面或部件(jian)上,使物體更加耐用(yong)。涂(tu)(tu)(tu)層PVD和CVD 不同,CVD 由于涂(tu)(tu)(tu)層是(shi)化(hua)學氣相沉積, PVD 無需在物體表面發生化(hua)學反應,使涂(tu)(tu)(tu)層工作。涂(tu)(tu)(tu)層 PVD 可(ke)以(yi)用(yong)幾種不同的技術來(lai)完成。
最(zui)常見的(de)技(ji)術之一是等離子體濺(jian)射沉積(ji)。在這個(ge)過程中,使用等離子體轟擊材料(liao),導致一些材料(liao)蒸(zheng)發,然后蒸(zheng)汽(qi)沉積(ji)到所(suo)需的(de)表面。
物理氣(qi)相沉積是(shi)什么?(PVD)涂(tu)料(liao),它(ta)們是(shi)怎(zen)樣生產的(de)?接下來我們一(yi)起帶著好(hao)奇去(qu)探索一(yi)二:
首先,PVD 涂層是通(tong)過在適當的表面冷凝(ning)不同(tong)材料(liao)的蒸汽而形(xing)成的沉積物。金屬(shu)、碳、陶瓷、玻(bo)璃或聚合(he)物是最(zui)常用的材料(liao)。在薄金屬(shu)薄膜的生產中,蒸發(fa) PVD 等(deng)離子體噴涂是一種特(te)殊(shu)形(xing)式。
對(dui)此(ci)技術而言,熱等(deng)離子體火焰是(shi)在某一(yi)工(gong)作(zuo)氣體(如空氣、氙氣、氮氣等(deng))中產生的,然后(hou)以細粉的形式引入涂層材料(liao)。當它撞擊(ji)相對(dui)較(jiao)冷的基材表面時,這種(zhong)能量迅速(su)熔(rong)化或蒸發(fa),形成相當厚的薄膜。
等離子體噴涂(tu)的一(yi)個(ge)主(zhu)要優(you)點是可以在大(da)氣壓下進(jin)行,所以不需(xu)要真空設(she)備。這(zhe)個(ge)過程也很(hen)快。但是,涂(tu)層(ceng)面積往往較小。
所以,等離子(zi)體噴(pen)(pen)涂(tu)通(tong)常(chang)由機器人(ren)臂(bei)完成,機器人(ren)將等離子(zi)體噴(pen)(pen)頭均勻(yun)地(di)移動到基(ji)片上。通(tong)過(guo)這(zhe)種技術,大(da)面積的(de)涂(tu)層可以在短時(shi)間(jian)內完成。等離子(zi)體噴(pen)(pen)涂(tu)常(chang)用于高溫涂(tu)層,如鈦氧(yang)化(hua)物(wu)、氧(yang)化(hua)鋁或氧(yang)化(hua)鋁。
另一方(fang)面(mian)(mian),濺射(she)是基于用原子或離子對目標(即要沉(chen)積的材料塊)進(jin)行(xing)轟擊(ji)。濺射(she)可(ke)以在(zai)復(fu)雜的三維表面(mian)(mian)形(xing)成涂層(ceng)。因此,它掃描(miao)電子顯微鏡(jing)(SEM)它被廣泛(fan)使用。
這是因為SEM樣品(pin)必須有導電表面(mian)(mian)。如果表面(mian)(mian)電阻(zu)很(hen)(hen)高,那么在放(fang)入(ru)SEM之前,必須在上面(mian)(mian)涂一層(ceng)薄(bo)金(jin)屬薄(bo)膜。這是因為濺(jian)射粒子能量很(hen)(hen)高,但(dan)是濺(jian)射的原子溫度很(hen)(hen)低。因此(ci),即(ji)使(shi)是熱(re)敏材(cai)料,如生物(wu)樣品(pin),也(ye)可以進行(xing)物(wu)理氣相沉積(ji)涂層(ceng)。
很多現代工業(ye)都在其制(zhi)造和供應(ying)線上(shang)使用PVD技術,下面(mian)是一(yi)些依賴PVD的例子:
由于PVD可(ke)以用(yong)來沉積氮化鉻、氮化鈦(tai)等硬涂(tu)層(ceng),因此對制造(zao)高質量、重型(xing)工(gong)具(ju)(ju)有很高的要求。比(bi)如鉆頭、刀具(ju)(ju)、螺絲刀。物理氣相沉積涂(tu)層(ceng)的另(ling)一個優點是可(ke)以保護工(gong)具(ju)(ju)和機械免受腐蝕。
PVD 沉積(ji)技術(shu)主(zhu)要用于提(ti)高耐(nai)磨(mo)金屬(shu)零件的(de)耐(nai)磨(mo)性,或(huo)者使其具(ju)有(you)耐(nai)腐蝕性。一般情況下,發動(dong)機(ji)或(huo)底盤的(de)零件都會經過(guo)薄膜涂層(ceng)處理(li)。
PVD不僅可(ke)以(yi)沉積金、銀(yin)、鉑涂層(ceng),還可(ke)以(yi)用(yong)來給不銹鋼零件上(shang)色(se),使物品具有精致的美感(gan)。后者通(tong)(tong)常通(tong)(tong)過(guo)在鋼基上(shang)涂上(shang)黃銅、銀(yin)或金來實現(xian)。
從生(sheng)產高度復雜的(de)(de)鏡子到(dao)特殊涂層的(de)(de)玻璃,PVD在光(guang)學領域(yu)的(de)(de)可能應用范圍。玻璃片、透(tou)鏡或(huo)(huo)棱鏡上可以沉(chen)積(ji)保護、反射或(huo)(huo)吸收(shou)層。這(zhe)些產品在現(xian)代(dai)高科技光(guang)學中發現(xian)了許多用途,從激光(guang)元件到(dao)光(guang)學儀器。
PVD(通(tong)常(chang)是(shi)濺(jian)射)通(tong)常(chang)用于微芯片和薄(bo)膜光(guang)伏電池兩種(zhong)半導體應用。在前者中(zhong),鉑、鎢(wu)或(huo)銅(tong)等大多數金(jin)屬被(bei)濺(jian)射;有(you)時是(shi)多層沉積。在后者中(zhong),玻璃(li)或(huo)塑料(liao)基板上(shang)涂覆了稀土(tu)、金(jin)屬或(huo)復合材料(liao)。
PVD涂(tu)(tu)層只是涂(tu)(tu)覆(fu)表面(mian)的(de)一種方(fang)(fang)法(fa)。其它方(fang)(fang)法(fa)需(xu)要(yao)化學物質,這(zhe)些過程通常需(xu)要(yao)大量的(de)清潔,而且對環境不友(you)好。PVD涂(tu)(tu)層比這(zhe)些方(fang)(fang)法(fa)更安(an)全。
另外,PVD涂層幾乎可(ke)以用(yong)于任何類型(xing)的無(wu)機材料。在許多工(gong)業(ye)和研究應用(yong)中,等(deng)離子(zi)體技術(shu)及其處理方法用(yong)于表面化學變化。
采用干(gan)法清洗、活化、蝕(shi)刻、沉積物(wu)對(dui)材料進行表面處(chu)理(li)是一種強大、成本效益(yi)高的(de)(de)工藝選擇。能(neng)夠執行具有控制(zhi)可(ke)重復(fu)性(xing)和可(ke)擴展設備的(de)(de)工藝選擇,使等離(li)子(zi)體(ti)處(chu)理(li)成為任何制(zhi)造(zao)公司(si)或研(yan)究團隊(dui)的(de)(de)理(li)想(xiang)核(he)心競爭(zheng)力(li)。
在現代(dai)工(gong)業生產中,等離子體清洗技術(shu)已(yi)經成為一種常見的(de)表(biao)(biao)面(mian)清洗方(fang)法(fa)。它能有效徹底(di)地去除物體表(biao)(biao)面(mian)的(de)污垢(gou)和(he)雜質(zhi),為后續的(de)加工(gong)和(he)涂層(ceng)提供良好的(de)表(biao)(biao)面(mian)質(zhi)量。
那(nei)么(me)(me),常見的等離子(zi)體(ti)清(qing)(qing)(qing)洗(xi)機(ji)使用氧氣(qi)、氨氣(qi)和(he)氬(ya)氣(qi)。氧氣(qi),離子(zi)質量(liang)大,沖(chong)擊力強,能有(you)效破壞待清(qing)(qing)(qing)洗(xi)物(wu)體(ti)表面的污垢和(he)雜質,清(qing)(qing)(qing)除,下集我們(men)再一起探究用什么(me)(me)氣(qi)體(ti)清(qing)(qing)(qing)洗(xi)更好,敬請期(qi)待,我們(men)一起揭開清(qing)(qing)(qing)洗(xi)技(ji)術的神秘之處!