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偏壓對多弧離子鍍TiN膜層的影響
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時間 : 2020-08-22 21:26 瀏覽量 : 5

 多弧離子鍍物理氣相沉積技術(PVD)的一種方法,10多年來,該方法在國內外得到了很快的發展,它主要是在切削工具和模具等表麵上沉積硬質耐磨膜(TIN、CrN、Ti二AI;N和D(CN)等)。多弧離子鍍是在弧光放電條件下將靶材原子濺射並使之電離,在負偏壓作用下克服勢壘,越過陰極弧斑而加速到基底上,與其它PVD技術(如磁控濺射,電子束蒸發)相比,具有高沉積速率(約400A/min),低鍍膜溫度,高電離度(約80)等,其離子種類主要是Ti。

 多弧離子鍍也有其弱點,當電弧迅速熔化微區時,靶材液滴就會從陰極靶上噴濺出來而沉積在膜層裏,增加了基底表麵的粗糙度,並使光浩度降低,影響外觀,對裝飾行業是一個挑戰。這些微滴的產生機製目前仍有一些爭議偏壓是多弧離子鍍在沉積薄膜時的一個不可忽略的工藝參數,基底偏壓在鍍前預轟擊時,可以清除工件表麵吸附的氣體和汙染物;在沉積期間,偏壓又為離子提供能量使膜層與基底緊密結合。主要是利用ZTG4C型多弧離子鍍技術,通過改變負偏壓來研究沉積在不鏽鋼基底上的膜層性能,運用掃描電子顯微鏡觀察膜層的表麵形貌,用D/max3c型X射線衍射儀分析膜層的相成分,井采用中科院固體物理所研製的BF2型薄膜附著力測定儀對薄膜進行劃痕試驗,確走膜層的臨界載荷(Le)。成膜條件試驗基片是拋光達SK精度、厚約lmmSUS304分析樣品,測角器的20值在3080度的範圍內叢3deg/nd。1的掃描速度來計算衍射圖譜。用XRI方法分析而得到四個樣品的一係列衍射峰的比較圖衍射峰表明,所有的膜都是由立方NaCI結構組成的井且TIN膜都呈現出和擇優取向。另夕可以看出,偏壓的大小強烈地影響著衍射峰的強度,著們壓的降低,TIN、TIN峰的衍射強度謅漸增加。在較高負偏壓的作用下,標號IZ樣品的膜後中出現了n取向,但在其它負偏壓下的樣品茅麵膜層裏並未檢測到該取向。

 由此可以說明多弧離刁鍍TIN膜取向的擇優性,鈦滴大小似乎出現異常。由於樣品互的鍍時較長,其厚度幾乎兩倍於其它三塊樣品,文獻[1]報道,液滴大部分是在鍍膜剛開始的轟擊蝕刻階段產生的,其密度隨著膜厚度的增加而線性地減少,液滴大部分掩埋在膜中。根據此觀點,水果视频软件下载应用可以認為樣品表麵鈦滴變小的原因可能是由於大顆粒液滴掩埋的緣故,而非偏壓所致。照片中也有很多大小為0.1Zpm變化的圓形針孔存在,中左箭頭所示,孔邊沿有一白亮暈環,這些暈環極有可能是負偏壓作用下的高溫離子或熔滴濺射膜層表麵引起的。


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