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物理氣相沉積(PVD)
物理氣相沉積是指在真空條件下,用物理的方法,使材料汽化成原子、分子或電離成離子,并通過(guò)氣相過(guò)程,在材料表面沉積一層薄膜的技術(shù)。
物理沉積技術(shù)主要包括真空蒸鍍、濺射鍍、離子鍍?nèi)N基本方法。
物理氣相沉積具有適用的基體材料和膜層材料廣泛;工藝簡(jiǎn)單、省材料、無(wú)污染;獲得的膜層膜基附著力強(qiáng)、膜層厚度均勻、致密、少等優(yōu)點(diǎn)。
廣泛用于機(jī)械、航空航天、電子、光學(xué)和輕工業(yè)等領(lǐng)域制備耐磨、耐蝕、耐熱、導(dǎo)電、絕緣、光學(xué)、磁性、壓電、滑潤(rùn)、超導(dǎo)等薄膜。
氣相沉積技術(shù)是指將含有沉積元素的氣相物質(zhì),通過(guò)物理或化學(xué)的方法沉積在材料表面形成薄膜的一種新型鍍膜技術(shù)。
根據(jù)沉積過(guò)程的原理不同,氣相沉積技術(shù)可分為物理氣相沉積(PVD)和化學(xué)氣相沉積(CVD)兩大類(lèi)。
電鍍是一種電化學(xué)和氧化還原的過(guò)程。以鍍鎳為例:將金屬制件浸在金屬鹽(NiSO4)的溶液中作為陰極,金屬鎳板作為陽(yáng)極,接通直流電源后再制件上就會(huì)沉積出金屬鍍鎳層。
電鍍方法分為普通電鍍和特種電鍍。
氣相沉積
化學(xué)氣相沉積(CVD)
化學(xué)氣相沉積是指在一定溫度下,混合氣體與基體表面相互作用而在基體表面形成金屬或化合物薄膜的方法。
由于化學(xué)氣相沉積膜層具有良好的耐磨性、耐蝕性、耐熱性及電學(xué)、光學(xué)等特殊性能,已被廣泛用于機(jī)械制造、航空航天、交通運(yùn)輸、煤化工等工業(yè)領(lǐng)域。
機(jī)械拋光
依靠非常細(xì)小的拋光粉的磨削、滾壓作用,除去試樣磨面上的極薄一層金屬。表面淬火
利用快速加熱使表層奧實(shí)體化,立即淬火使表層組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體以強(qiáng)化表面,心部組織基本不變。
感應(yīng)加熱
利用交變電流在表面感應(yīng)巨大渦流,使金屬表面迅速加熱形成氧化層。
【金屬表面涂層】
表面涂層方法是通過(guò)物理或化學(xué)的方法在基體材料表面制備一層與基體組織結(jié)構(gòu)和性能不同的鍍層或膜層。根據(jù)涂層作用原理不同,又可大致分為轉(zhuǎn)化膜層和沉積膜層兩類(lèi)。
轉(zhuǎn)化膜層是通過(guò)金屬基體與環(huán)境相(通常為液體)發(fā)生某種特定的化學(xué)反應(yīng)而在基體表面原位生長(zhǎng)的膜層,化學(xué)組成多為無(wú)機(jī)成分。由于原位生長(zhǎng)的特殊性,轉(zhuǎn)化膜通常具有較高的膜基界面結(jié)合強(qiáng)度。目前形成轉(zhuǎn)化膜的方法主要包括鈍化(passivation)、陽(yáng)極氧化(anodization)、微弧氧化(micro-arc oxidation)、離子注入(ion implantation)以及化學(xué)轉(zhuǎn)化(chemical conversion)等。
裝飾性
金屬材料由于本身特性,會(huì)隨著時(shí)間、環(huán)境的變化產(chǎn)生銹蝕等變化,失去金屬本身的光澤。表面處理可賦予金屬材料表面一定的光亮度、色彩度和花紋圖案,對(duì)金屬表面起到美化效果。如激光雕刻、光化學(xué)腐蝕、金屬壓花以及各種表面噴涂等。甚至在一些特殊的金屬裝備表面可以應(yīng)用表面處理技術(shù),使其表面有效消除反光或吸收光線(xiàn)以利于隱蔽。