真空蒸镀

、溅射镀膜

、离子镀膜各种沉积手段及方法混合运用是PVD技术最新进展之一

，经过多种离子源的组合运用
，可以解决单一沉积手段的缺点

，获得良好的效果





，比如离子镀
，采用脉冲激光作为蒸发源

，然后对蒸汽进行等离子体化

，加上负偏压，不但可以提高沉积速率

，还可以改善沉积粒子的活性



，提高沉积能量


。

　　在蒸镀中
，采用热丝电子发射
，使蒸汽原子离化
，就可以对基片加上偏压，获得具有轰击效果的沉积膜层

。

　　真空阴极电弧和磁控溅射技术组合在一起进行同时沉积的技术，也是近年来应用工业生产中的一种复合技术


，其设备称为多弧一磁控溅射多功能镀膜机

，其原理示意图如图1所示，用于离子掺金镀膜。

　　真空镀膜室内安装数个阴极蒸发源
，阴极为钛或锆
，中间装有柱状磁控溅射靶
，靶材为金


。

　　首先按照多弧离子镀的工艺参数和操作规程在镀件上沉积TiN(或ZrN)镀层
，再开启磁控溅射靶涂镀(TiAu)N涂层，从而得到TiN +(TiAu)N的复合膜。

　　最后关闭多弧蒸发源的供电电源，使多弧蒸发源停止工作



，只用磁控溅射法在被镀件表面的最外一层沉积Au
，则可得到TiN十(TiAu)N+ Au的多层复合膜。

　　掺金后的被镀件经过耐腐蚀性和耐磨性试验和测试
，膜仍保持完整
，膜层成分在摩擦前后基本保持一致

：摩擦前Au为97.59%
，Ti为2.41 %，摩擦后Au为95.46%


，Ti为4.54%。

　　摩擦条件是在1000g载荷下，在ML-10磨损试验机上摩擦


，往复次数为500次，摩擦踪距离为9.42km
。

　　在多弧一磁控溅射多功能镀膜机的基础上又研制出复合式离子镀膜设备


。

　　复合式离子镀膜设备采用孪生靶的先进技术，克服直流溅射固有的靶中毒、打火等不良弊病，可以镀制诸如A1203
、Si02氧化优质膜

，使镀件的抗氧化耐蚀性能又有所提高和改善。

　　复合式真空离子镀膜设备


，中心安装柱状多弧靶
，靶材为钛或锆



。

　　它不但能保持多弧技术离化率高、沉积速率快的特点

，还能有效地降低小平面多弧靶沉积过程中很难避免的“液滴”的缺陷
，从而可以制备出低孔隙率的金属薄膜或化合物薄膜;在周边安装了孪生平面磁控，靶材为铝或硅

，可以镀A1203或Si02金属陶瓷膜;另外
，在周边还安装了多个小平面多弧蒸发源，靶材为铬或镍，可以镀制多层金属膜和多层复合膜


。

　　复合式离子镀膜设备由于具有多种不同形式镀膜装置及不同材质的蒸发源及溅射靶


，它们既可以独立地分别工作又可以同时工作

，既能制备纯金属膜又能制备金属化合物膜或复合材料膜;既能制备单层薄膜又能制备多层复合膜
，用途极其广泛




。

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