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真空涂層技術的發(fā)展 

一、真空涂層技術起步時間不長，國際上在上世紀六十年代才出現(xiàn)將CVD(化學氣相沉積)技術應用于硬質合金刀具上。由于 該技術需在高溫下進行(工藝溫度高于 1000oC)，涂層種類單一，局限性很大，因此，其發(fā)展初期未免差強人意。 

二、到了上世紀七十年代末，開始出現(xiàn) PVD(物理氣相沉積) 技術，為真空涂層開創(chuàng)了一個充滿燦爛前景的新天地，之后在短短的二、三十年間PVD 涂層技術得到迅猛發(fā)展，究其原因，是因為其在真空密封的腔體內成膜，幾乎無任何環(huán)境污染問題，有利于環(huán)保；因為其能得到光亮、華貴的表面，在顏色上，成熟的有七彩色、銀色、透明色、金黃色、黑色、以及由金黃色到黑色之間的任何一種顏色，可謂五彩繽紛，能夠滿足裝飾性的各種需要；又由于 PVD 技術，可以輕松得到其他方法難以獲得的高硬度、高耐磨性的陶瓷涂層、復合涂層，應用在工裝、模具上面，可以使壽命成倍提高，較好地實現(xiàn)了低成本、高收益的效果；此外， PVD 涂層技術具有低溫、高能兩個特點，幾乎可以在任何基材上成膜，因此，應用范圍十分廣闊，其發(fā)展神速也就不足為奇。真空涂層技術發(fā)展到了今天還出現(xiàn)了PCVD(物理化學氣相沉積)、MT-CVD(中溫化學氣相沉積)等新技術，各種涂層設備、各種涂層工藝層出不窮，如今在這一領域中，已呈現(xiàn)出百花齊放，百家爭鳴的喜人景象。 

三、與此同時，我們還應該清醒地看到，真空涂層技術的發(fā)展又是嚴重不平衡的。由于刀具、模具的工作環(huán)境極其惡劣，對薄膜附著力的要求，遠高于裝飾涂層。因而，盡管裝飾涂層的廠家已遍布各地，但能夠生產工模涂層的廠家并不多。再加上刀具、模具涂層售后服務的欠缺，到目前為止，國內大多數(shù)涂層設備廠家都不能提供完整的刀具涂層工藝技術(包括前處理工藝、涂層工藝、涂后處理工藝、檢測技術、涂層刀具和模具的應用技術等)，而且，它還要求工藝技術人員，除了精通涂層的專業(yè)知識以外，還應具有扎實的金屬材料與熱處理知識、工模涂層前表面預處理知識、刀具、模具涂層的合理選擇以及上機使用的技術要求等，如果任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會給使用者產生使用效果不理想這樣的結論。所有這些，都嚴重制約了該技術在刀具、模具上的應用。 

四、 另一方面，由于該技術是一門介乎材料學、物理學、電子、化學等學科的新興邊緣學科，而國內將其應用于刀具、模具生產領域內的為數(shù)不多的幾個骨干廠家，大多走的也是一條從國外引進先進設備和工藝技術的路子，尚需一個消化、吸收的過程，因此，國內目前在該領域內的技術力量與其發(fā)展很不相稱，急需奮起直追。

五、PVD (Physical Vapor Deposition) 即物理氣相沉積，分為：真空蒸發(fā)鍍膜、真空濺射鍍膜和真空離子鍍膜。我們通常所說的PVD鍍膜 ，指的就是真空離子鍍膜；通常說的NCVM鍍膜，就是指真空蒸發(fā)鍍膜和真空濺射鍍。

六、真空蒸鍍基本原理：在真空條件下，使金屬、金屬合金等蒸發(fā)，然后沉積在基體表面上，蒸發(fā)的方法常用電阻加熱，電子束轟擊鍍料，使蒸發(fā)成氣相，然后沉積在基體表面，歷史上，真空蒸鍍是PVD法中使用**的技術。

七、濺射鍍膜基本原理：充氬(Ar)氣的真空條件下，使氬氣進行輝光放電，這時氬(Ar)原子電離成氬離子(Ar )，氬離子在電場力的作用下，加速轟擊以鍍料制作的陰極靶材，靶材會被濺射出來而沉積到工件表面?！R射鍍膜中的入射離子，一般采用輝光放電獲得，在l0-2Pa～10Pa范圍，所以濺射出來的粒子在飛向基體過程中，易和真空室中的氣體分子發(fā)生碰撞，使運動方向隨機，沉積的膜易于均勻。

八、離子鍍基本原理：在真空條件下，采用某種等離子體電離技術，使鍍料原子部分電離成離子，同時產生許多高能量的中性原子，在被鍍基體上加負偏壓。這樣在深度負偏壓的作用下，離子沉積于基體表面形成薄膜。

九、離子鍍的工藝過程：蒸發(fā)料的粒子作為帶正電荷的高能離子在高壓陰極（即工件）的吸引下，以很高的速度注入到工件表面。

十、離子鍍的作用過程如下：蒸發(fā)源接陽極，工件接陰極，當通以三至五千伏高壓直流電以后，蒸發(fā)源與工件之間產生輝光放電。由于真空罩內充有惰性氬氣，在放電電場作用下部分氬氣被電離，從而在陰極工件周圍形成一等離子暗區(qū)。帶正電荷的氬離子受陰極負高壓的吸引，猛烈地轟擊工件表面，致使工件表層粒子和臟物被轟濺拋出，從而使工件待鍍表面得到了充分的離子轟擊清洗。隨后，接通蒸發(fā)源交流電源，蒸發(fā)料粒子熔化蒸發(fā)，進入輝光放電區(qū)并被電離。帶正電荷的蒸發(fā)料離子，在陰極吸引下，隨同氬離子一同沖向工件，當拋鍍于工件表面上的蒸發(fā)料離子超過濺失離子的數(shù)量時，則逐漸堆積形成一層牢固粘附于工件表面的鍍層。這就是離子鍍的簡單作用過程。