离子镀

离子镀是在真空条件下,应用气体放电实现镀膜,即在真空室中使气体或被蒸发物质离化,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产物蒸镀在基片上。离子镀把辉光放电、等离子体技术与真空蒸发镀膜技术结合在一起,不仅明显地提高了镀层的各种性能,而且大大地扩充了镀膜技术的应用范围。离子镀除兼有真空蒸镀     

表面工程应用实例 [例25] 4G阴极电弧气相沉积技术在刀具涂层上的应用

物理气相沉积(PVD)是指在真空条件下,采用低电压、大电流的电弧放电技术,利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离,利用电场的加速作用,使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。PVD制备的薄膜具有硬度高、摩擦因数低、耐磨性和化学稳定性好、处理工艺温度低等优点,适于硬质合金精密复杂刀具的表面强化。     

PVD表面工程技术

正PVD(Physical Vapor Deposition)物理气相沉积是一种真空条件下采用物理方法,将固体或液体材料表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子,并通过低压气体(或等离子体)过程,在基体表面沉积具有某种特殊功能薄膜的技术。主要方法包括真空蒸镀(加热方式有电阻、电子束、激光、离子束和高频感应等加热)、溅射沉积(2-3-4极、磁控、射频磁控和离子团束等溅射沉积)、离子镀(电阻加热离子镀、空心阴极离子镀、多     

弧光感应离子镀TiC、TiN膜的分析

通过对原有的热蒸发镀作简单经济的改装后获得了一个新的离子镀系统。通过对各种金属元素如Zn、Al和Ti的蒸发,我们首先试验了这一系统的性能。蒸发元素的离化率在没有任何惰性气体的情况下大大提高,制备薄膜时的基体负偏压和温度也降低。系统的实际性能在制备广泛应用于装饰和刀具的TiN和TiC薄膜中进行了验证,整个膜成份及逐层膜成份、表面和断面形貌和膜的组织结构用扫描俄歇探针(包括惰性气体渗层剖面),X-射线光电光谱,二次离子质谱和X-射线衍射进行了分析。已确定了5种典型颜     

用稀土钇提高离子镀TiN膜层与基体结合力的研究

研究了不同含量稀土钇对离子镀ＴｉＮ膜与基体结合力的影响，结果表明，加入稀土钇后，大大提高ＴｉＮ膜与基体的结合力，并使膜层内ＴｉＮ相增加，此外，稀土钇能明显提高镀膜过程中钛料蒸发率，在相同镀膜内，能使ＴｉＮ膜层加厚。     

离子镀及其应用(2)

1.离子镀的种类及特点就蒸发材料的汽化方式而言,有电阻加热、电子束加热、高频感应加热、电弧加热蒸发、溅射等方式.就蒸发材料的离化方式而言,有施加电场产生辉光放电的气体电离型,有射频激励的离化型.就对等离子体是否直接利用而言,有等离子体法与离子束法.将这些不同的方式组合,     

新型电磁控大弧源多弧离子镀膜机正在研制中

多弧离子镀膜技术是当前最先进的离子镀技术之一,它是利用冷场致发射电弧提供高密度金属离子流,是各种离子镀技术中金属离化卒最高的技术,有利于在高速钢刀县上沉积氮化钛超硬涂层。1985— 1986年我国引进的九台刀具离子镀设备中有七台是多弧离子镀设备。     

离子渗氮对多弧离子镀CrN涂层摩擦学性能的影响

目的 采用离子渗氮技术强化40Cr钢基体,以提高大载荷条件下基体表面CrN涂层的耐磨性能。方法 首先采用离子渗氮技术强化40Cr钢基体,再采用多弧离子镀在强化后的基体表面上沉积硬质CrN涂层。采用金相显微镜和扫描电镜观察分析基体和涂层的微观形貌,采用划痕试验测试涂层与基体的结合力,采用维氏硬度表征涂层及基体不同深度的硬度,通过大载荷摩擦磨损试验研究基体强化对涂层耐磨性的影响。结果 经离子渗氮后,40Cr钢基体的表面硬度由380HV提高至879HV,渗层深度达到0.30 mm;多弧离子镀CrN涂层的表面硬度为2 380HV,厚度为33 μm,涂层的结合力达到37.79 N。摩擦磨损试验结果表明,40Cr钢基体的平均摩擦因数为0.92,磨损量为43.1 mg,磨痕宽度和深度分别为1 805、224 μm;经离子渗氮后40Cr钢基体的平均摩擦因数为0.68,磨损量为28.4 mg,磨痕的宽度和深度分别为1 260、156 μm;未强化基体表面CrN涂层的平均摩擦因数为0.55,磨损量为19.4 mg,磨痕的宽度和深度分别为884、89 μm,在摩擦磨损试验中出现了涂层剥落失效现象;经强化后基体表面CrN涂层的平均摩擦因数为0.42,磨损量为2.6 mg,磨痕的宽度和深度分别为328、16 μm,未出现涂层剥落现象。结论 采用离子渗氮强化基体的方法,使基体、渗氮层、CrN涂层形成了硬度梯度,提高了多弧离子镀CrN涂层的耐磨性能,避免在大载荷条件下出现因基体变形引起的涂层脱落失效。     

温度对醇酸涂层渗透率的影响

有机涂层同水有一些亲合性,这些涂层在大气中同雨水或潮气接触而吸收水分继之蔓延到基底,促进了界面处离子的活动.某些离子特别是氯离子被吸附于涂层中与水一道不继地腐蚀金属基体.没有     

离子镀的前景

本文根据所制造的设备、蒸发介质的方法和离子激励的模式对离子镀技术进行了分类。指出低真空(等离子体)和高真空(离子束)技术之间的区别,讨论了基础研究和工业应用两方面的离子镀技术。评价了基础研究方面的等离子体的能力和局限性及镀层的特性,还讨论了工业应用方面的离子镀层的特性和潜力。     

电弧离子镀基体沉积温度计算

较详细地考察了电弧离子镀时影响基体沉积温度的因素及影响程度,应用能量平衡原理建立了计算基体沉积温度的数学模型。采用该计算模型分析了基体材质、形状与电弧离子镀膜工艺参数改变时基体温度的变化,经实验验证,模型计算与实验数据基本吻合。     

TC6合金柱塞表面改性对耐磨性能的影响

采用离子渗氮、双层辉光离子渗Mo、阴极弧离子镀TiN技术在TC6钛合金基体表面制备了强化层。对比研究了TC6合金基体、各强化改性层、Cr12MoV工具钢在航空煤油中分别与GCr15钢及铜合金(ZCuSb3Ni3Zn3Pb20P)配副对磨时的摩擦学性能,探讨了TC6合金渗氮后抛磨处理对摩擦副磨损行为的影响。结果表明,在航空煤油环境中,以GCr15钢为配副时,TC6合金的表面耐磨性能明显不及Cr12MoV钢;对TC6合金进行表面强化改性处理,离子渗Mo、离子渗氮、离子镀TiN可提高TC6合金表面硬度,显著提高表面耐磨性,但仍不及Cr12MoV钢;TC6合金离子渗氮再经抛磨后处理可减小表面粗糙度,具有较低的摩擦因数,能有效地改善摩擦体系的耐磨性能,获得优于Cr12MoV钢的耐磨性能。     

基体负偏压对TiAlN/TiN膜层组织成分及硬度的影响

采用多弧离子镀技术在40Cr基体上制备TiAlN/TiN复合膜层;利用金相显微镜、扫描电子显微镜和显微硬度仪研究基体负偏压对膜层硬度的影响.结果表明:基体负偏压对膜层性能有显著影响,过高或过低的基体偏压会使得膜层表面不平整,表面显微硬度降低.基体负偏压越高,膜层中Ti、Al原子的含量就越低.     

某过滤器体上白色多余物分析

某宇航设备上所用气体过滤器在使用过后,发现表面及内壁上都残留有白色物质。采用扫描电镜SEM对其成分进行能谱分析,并对白色物质形貌以及周围基体的形貌进行宏、微观观察。在与正常表面进行了对比的基础上,分析白色物质成分以及出现白色物质的原因。结果表明：此气体过滤套筒内圈存在腐蚀现象;白色物质并非套筒上滤纸所致,其氧含量较高,可能是腐蚀液体与基体作用形成的水合物。     

离子氮碳共渗与离子镀TiN复合处理研究

通过离子氮碳共渗与离子镀硬质膜复合处理在低合金钢基体表面上形成较厚的强化层,可使表面硬度达到２２００ＨＶ０．１以上。耐磨性比单一渗氮处理有很大改善,硬质膜与基体结合力用划痕临界载荷（Ｌｅ）表示达到６０Ｎ以上。     

离子氮碳共渗与离子镀TiN复合处理研究

通过离子氮碳共渗与离子镀硬质膜复合处理在低合金钢基体表面上形成较厚的强化层,可使表面硬度达到２２００ＨＶ０－１ 以上。耐磨性比单一渗氮处理有很大改善,硬质膜与基体结合力用划痕临界载荷（ Ｌｃ） 表示达到６０Ｎ 以上。     

铝基离子镀氮化物膜的研究

探讨了在铝及铝合金基体上离子镀ＴｉＮ薄膜的可行性,研究了各工艺因素和掺入微量Ｃｒ,Ｆｅ对ＴｉＮ膜质量及性能的影响,同时还研究了铝基离子镀ＴｉＮ薄膜的最佳工艺条件。结果表明,在铝合金基体上离子镀ＴｉＮ薄膜是可行的。     

基于正交试验Ti0.33Al0.67N膜层制备工艺研究

选用纯Ti靶与Ti0.33Al0.67合金靶制备Ti0.33Al0.67N膜层,在对基体材料进行离子渗氮之后,采用正交试验对多弧离子镀中的工艺参数进行优化,通过观察膜层结合力、表面形貌、显微硬度和膜层厚度选择最佳的工艺参数.     

电弧离子镀技术及其在硬质薄膜方面的应用

从电弧蒸发源控制技术和大颗粒过滤技术出发,论述了电弧离子镀技术最近的发展成果,并总结了电弧离子镀技术在氮化物、氧化物、非晶碳等薄膜方面的技术应用进展,以期能对我国电弧离子镀技术及其在硬质薄膜方面的应用起到一定的参考作用。     

弧离子镀TiAlN涂层与模具钢基材的结合力的优化

采用弧离子镀方法在SKD61模具钢基体上制备TiAIN薄膜,分析了工艺参数对膜层与模具钢基体结合力的影响.应用正交法.依据涂层与基体的临界载荷越大结合力越好的原则,得出了最优涂层的工艺参数:基体温度220℃、弧流60A、沉积基体偏压-800V、气体压强1.3 Pa、预处理基体偏压-450V和预处理时间15min.优化后的涂层与基体的临界载荷达到56 N,比优化前最大临界载荷增加43%.TiAIN薄膜与模具钢基体结合力的改进主要归功于涂层的高硬度和TiAIN相(111)、(200)和(220)取向的竞争生长.