
輝光放電離子鍍膜技術(shù)的發(fā)展
輝光放電離子鍍技術(shù)使膜層粒子總體能量升高,這個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)擴(kuò)展了真空鍍障技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,成為 1963 年以來真空鍍膜技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)。
雖然直流二極型離子鍍膜的金屬離化率很低,只有 1%~3%,但它所體現(xiàn)出的優(yōu)點(diǎn)在生產(chǎn)實(shí)踐中已經(jīng)發(fā)揮了很大作用。例如:為提高飛機(jī)緊固件抵抗大氣、海洋環(huán)境的腐蝕,原來采用電鍍技術(shù)獲得鎘涂層,但鎘涂層中殘存的氫氣會產(chǎn)生“鎘脆”,容易引發(fā)飛機(jī)事故;D.M.Mattox 采用離子鍍鋁的方法,在飛機(jī)緊固件表面進(jìn)行離子鍍鋁膜,徹底解決了“鎘脆”問題,人們由此看到了等離子體能量在鍍膜技術(shù)中的作用。
科技工作者希望充分發(fā)揮離子鍍技術(shù)的優(yōu)勢,擴(kuò)大離子鍍的應(yīng)用范圍,希望利用氣體放電所得的等離子體能量獲得化合物膜層,實(shí)現(xiàn)在高速鋼刀具上沉積 TiN的愿望。以往熱化學(xué)氣相沉積 TiN 硬質(zhì)涂層的溫度為 1000℃,希望將溫度降至高速鋼回火溫度 560℃以下。但實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),直流二極型離子鍍的金屬離化率較低,高能金屬離子數(shù)量較少,膜層粒子的整體能量不夠高,難以進(jìn)行反應(yīng)沉積,不易獲得化合物膜層。因此,人們又研發(fā)出了多種增強(qiáng)輝光放電強(qiáng)度和提高金屬離化率的離子鍍方法,目的是獲得更多的高能膜層粒子,使其在低溫下容易與反應(yīng)氣體進(jìn)行化合,獲得 TiN等硬質(zhì)涂層。