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小弧源离子镀膜的工艺过程

文章作者:广东918博天堂科技
阅读:1043
发布时间:2023-05-29
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    阴极电弧源离子镀膜的工艺过程与其他镀膜技术基本相同,安装工件、抽真空等有些操作不再重复。

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1.轰击清洗工件

    镀膜前对向镀膜室通入氩气,真空度为2x10-2Pa。开启脉冲偏压电源,占空比为20%,工件偏压为800~1000V。开启弧电源后产生冷场致弧光放电,从弧源发射大量的电子流和钛离子流,形成高密度的等离子体。其中的钛离子在工件所加负高偏压作用下加速射向工件,将工件表面吸附的残余气体和污染物轰击溅射下来,使工件表面被清洗净化;同时,镀膜室内的氯气被电子电离,氩离子也加速轰击工件表面。因此,轰击清洗效果好,只轰击清洗 1min 左右就可以将工件清洗干净,此过程叫“主弧轰击”。由于钛离子质量大,如果用小弧源轰击清洗时间太长,那么工件温度容易过热,刀具刃口会软件。一般生产中是从上到下逐个开启小弧源的,每个小弧源轰击清洗时间为 1min 左右。

2.镀钛底层

    为了提高膜-基结合力,一般在镀氮化钛之前先镀一层纯钛底层。真空度调至5x10-2~3x10-1Pa,工件偏压调至400~500V,脉冲偏压电源的占空比调到40%~50%。仍然逐个引燃小弧源产生冷场致弧光放电。由于工件负偏压降低,钛离子的能量降低了,到达工件以后的溅射作用小于沉积作用,会在工件上沉积形成钛过渡层,以提高氮化钛硬质膜层和基体的结合力。此过程也是对工件进行加热的过程纯钛靶材放电时,等离子体的光为蔚蓝色。

3.镀氨化钵硬质膜层

    真空度调整到3x10-1~5Pa,工件偏压调至100~200V,脉冲偏压电源的占空比调到 70%~80%。通人氮气后,在弧光放电等离子体中和钛进行化合反应,沉积获得氮化钛硬质膜层。此时,真空室内的等离子体的光为樱红色。如果通入 C2H2、02,等,可获得 TiCN、Ti02,等膜层。

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