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PVD是什么意思?什么是PVD?PVD真空镀膜原理是什么?

作者: cnpim CNPIM 2014年12月22日


PVD是什么意思?
 


       一.。什么是PVD?PVD是什么意思?
       PVD是英文Physical Vapor Deposition的缩写,中文意思是“物理气相沉积”,是指在真空条件下,用物理的方法使材料沉积在被镀工件上的薄膜制备技术。其工作原理就是在真空条件下,利用气体放电使气体或被蒸发物质部分离化,在气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时把蒸发物或其反应物沉积在基材上。它具有沉积速度快和表面清洁的特点,特别具有膜层附着力强、绕性好、可镀材料广泛等优点。  

       物理气相沉积技术早在20世纪初已有些应用,但在最近30年迅速发展,成为一门极具广阔应用前景的新技术,并向着环保型、清洁型趋势发展。20世纪90年代初至今,在钟表行业,尤其是高档手表金属外观件的表面处理方面达到越来越为广泛的应用。
       真空蒸镀基本原理是在真空条件下,使金属、金属合金或化合物蒸发,然后沉积在基体表面上,蒸发的方法常用电阻加热,高频感应加热,电子束、激光束、离子束高能轰击镀料,使蒸发成气相,然后沉积在基体表面,历史上,真空蒸镀是PVD法中使用最早的技术。
       溅射镀膜基本原理是充氩(Ar)气的真空条件下,使氩气进行辉光放电,这时氩(Ar)原子电离成氩离子(Ar+),氩离子在电场力的作用下,加速轰击以镀料制作的阴极靶材,靶材会被溅射出来而沉积到工件表面。如果采用直流辉光放电,称直流(Qc)溅射,射频(RF)辉光放电引起的称射频溅射。磁控(M)辉光放电引起的称磁控溅射。 电弧等离子体镀膜基本原理是在真空条件下,用引弧针引弧,使真空金壁(阳极)和镀材(阴极)之间进行弧光放电,阴极表面快速移动着多个阴极弧斑,不断迅速蒸发甚至“异华”镀料,使之电离成以镀料为主要成分的电弧等离子体,并能迅速将镀料沉积于基体。因为有多弧斑,所以也称多弧蒸发离化过程。
       离子镀基本原理是在真空条件下,采用某种等离子体电离技术,使镀料原子部分电离成离子,同时产生许多高能量的中性原子,在被镀基体上加负偏压。这样在深度负偏压的作用下,离子沉积于基体表面形成薄膜。
       物理气相沉积技术基本原理可分三个工艺步骤:
       (1)镀料的气化:即使镀料蒸发,异华或被溅射,也就是通过镀料的气化源。
       (2)镀料原子、分子或离子的迁移:由气化源供出原子、分子或离子经过碰撞后,产生多种反应。
       (3)镀料原子、分子或离子在基体上沉积。
       物理气相沉积技术工艺过程简单,对环境改善,无污染,耗材少,成膜均匀致密,与基体的结合力强。该技术广泛应用于航空航天、电子、光学、机械、建筑、轻工、冶金、材料等领域,可制备具有耐磨、耐腐饰、装饰、导电、绝缘、光导、压电、磁性、润滑、超导等特性的膜层。
       随着高科技及新兴工业发展,物理气相沉积技术出现了不少新的先进的亮点,如多弧离子镀与磁控溅射兼容技术,大型矩形长弧靶和溅射靶,非平衡磁控溅射靶,孪生靶技术,带状泡沫多弧沉积卷绕镀层技术,条状纤维织物卷绕镀层技术等,使用的镀层成套设备,向计算机全自动,大型化工业规模方向发展。

       二。目前常用的PVD有三种:真空蒸镀、溅射镀膜、和离子镀。它们的工作原理如下:
       1.真镀空膜是在1.33x10^-3至1.33x10^-4Pa的压力下,用电子束等热源加热材料使之蒸发,蒸发的原子或分子直接在工件表面形成沉积层。
       2.溅射镀膜:是不采用蒸发技术的物理气相沉积方法。施镀时,将工作室抽成真空,冲入氩气做为工作气体,并保持其压力为0.13至1.33Pa。
       3.离子镀:是在真空条件下,利用气体放电使气体或蒸发物质离子化,在气体离子或蒸发物质离子轰击作用下,把蒸发物质或其他反应物蒸镀在工件上。

       三。PVD镀膜的属性
       •金属外观 颜色均匀一致 耐久的表面,在各种基本的空气和直射阳光环境条件下永久保持良好外观。颜色深韵、光亮。 •经济,可减少清洗和擦亮电镀黄铜或金色所必须的时间和成本。使用一块软布和玻璃清洁剂即可清洁干净PVD膜层。
       •对环境无害,避免化学中毒和VOC的散发。
       •具生物兼容性。

       四。PVD镀膜特性
       •卓越的附着力,可以折弯90度以上不发生裂化或者剥落(PVD镀膜持有很高附着力和耐久力)。其它的技术,包括电镀,喷涂都不能与其相比。
       •可以蚀刻出任何能够想象出的设计图案。
       •可以使用在内装修或者室外。
       •真空镀膜,抗氧化,抗腐蚀。耐腐蚀,化学性能稳定,抗酸。手机外壳PVD镀膜抵抗力。
       •镀膜外壳容易清除油漆和指纹。
       •在强烈的阳光,咸的湿地和城市环境下,都不失去光泽,不氧化,不褪色,不脱落和爆裂。高度耐磨损,耐刮擦,不易划伤??啥撇牧瞎惴?,与基体结合力强。

 
       五。PVD 装饰涂层颜色系列
       PVD可以做哪些颜色?PVD可以在不锈钢、铜、钛 锌铝合金等金属上镀制CrN. TiN. TiAlCN. TiCN. TiAlN。金色、黄铜色、玫瑰金色、银白色、黑色、烟灰色、紫铜色、棕色、紫色、蓝色、酒红色、古铜色等颜色,并能根据您的要求提供所需的颜色及质量?;箍稍谒芰喜飞隙浦艵MI膜 半透膜 透明膜 不导电膜。

       六。PVD应用范围
       PVD镀膜技术主要应用的行业有:电子产品 门窗五金、厨卫五金、灯具、海上用品、首饰、工艺品,及其它装饰性制品的加工制造。
如今PVD在日用五金领域已相当普及,许多世界领先的五金制造商都已开始PVD产品的开发和大批量生产。PVD丰富的色彩使其非常容易搭配,优异的抗恶劣环境,以及易清洗、不褪色的性能使其深受消费者喜爱。特别是铜色系列涂层,被全世界广泛采用,并用来代替铜及镀铜制品。PVD能镀在什么基材上?PVD膜层能直接镀在不锈钢以及硬质合金上,对锌合金、铜、铁等压铸件应先进行化学电镀铬,然后才适合镀PVD。

       CNPIM收集整理
 

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