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發(fā)布時(shí)間:2020-10-19 05:22  
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若將反應(yīng)氣體導(dǎo)入蒸發(fā)空間,便可在工件表面沉積金屬化合物涂層,這就是反應(yīng)性離子鍍。由于采用等離子活化,工件只需在較低溫度甚至在室溫下進(jìn)行鍍膜,完全保證零件的尺寸精度和表面粗糙度,因此,可以安排在工件淬火、回火后即后一道工序進(jìn)行。如沉積TiN或TiC時(shí),基體溫度可以在150-600℃范圍內(nèi)選擇,溫度高時(shí)涂層的硬度高,與基體的結(jié)合力也高?;w溫度可根據(jù)基體材料及其回火溫度選擇,如基體為高速鋼,可選擇560℃,這樣,對于經(jīng)淬火、回火并加工到尺寸的模具加工,無需擔(dān)心基體硬度降低及變形問題。另外,離子鍍的沉積速度較其他氣相沉積方法快,得到10mm厚的TiC或TiN涂層,一般只需要幾十分鐘。
化學(xué)氣相沉積的特點(diǎn)
化學(xué)氣相沉積工藝是,將加熱的模具暴露在發(fā)生反應(yīng)的混合氣氛(真空度≤1Pa)中,使氣體與模具表面發(fā)生反應(yīng),在模具表面上生成一層薄的固相沉積物,如金屬碳化物、氮化物、硼化物等。這里有兩個(gè)關(guān)鍵因素:
一是作為初始混合氣體氣相與基體固相界面的作用,也就是說,各種初始?xì)怏w之間在界面上的反應(yīng)來產(chǎn)生沉積,或是通過氣相的一個(gè)組分與基體表面之間的反應(yīng)來產(chǎn)生沉積。
二是沉積反應(yīng)必須在一定的能量條件下進(jìn)行。一般情況下,產(chǎn)生氣相沉積的化學(xué)反應(yīng)必須有足夠高的溫度作為條件,在有些情況下,可以采用等離子體或激光輔助作為條件,降低沉積反應(yīng)的溫度。
化學(xué)氣相沉積工藝是這樣一種沉積工藝,被沉積物體和沉積元素(單元或多元)蒸發(fā)化合物置于反應(yīng)室,當(dāng)高溫氣流進(jìn)入反應(yīng)室時(shí),可控制的反應(yīng)室可使其發(fā)生一種合適的化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致被沉積物體的表面形成一種膜層,同時(shí)將反應(yīng)產(chǎn)物及多余物從反應(yīng)室蒸發(fā)排除。
化學(xué)氣相沉積(簡稱CVD),也即化學(xué)氣相鍍或熱化學(xué)鍍或熱解鍍或燃?xì)忮儯瑢儆谝环N薄膜技術(shù)。常見的化學(xué)氣相沉積工藝包括常壓化學(xué)氣相沉積(NPCVD),低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD),大氣壓下化學(xué)氣相沉積(APCVD)。
PCVD的工藝裝置由沉積室、反應(yīng)物輸送系統(tǒng)、放電電源、真空系統(tǒng)及檢測系統(tǒng)組成。氣源需用氣體凈化器除往水分和其它雜質(zhì),經(jīng)調(diào)節(jié)裝置得到所需要的流量,再與源物質(zhì)同時(shí)被送進(jìn)沉積室,在一定溫度和等離子體等條件下,得到所需的產(chǎn)物,并沉積在工件或基片表面。所以,PCVD工藝既包括等離子體物理過程,又包括等離子體化學(xué)反應(yīng)過程。