至成鍍膜機(jī)多靶離子束濺射鍍膜機(jī)

至成鍍膜機(jī)多靶離子束濺射鍍膜機(jī)是研究超導(dǎo)、類金剛石、光學(xué)、磁性等高質(zhì)量薄膜和材料表面改性的光機(jī)一體化的現(xiàn)代化鍍膜設(shè)備。該機(jī)采用四靶、雙離子源、離子源為考夫曼源。其原理是利用具有1500ev能量的正離子束或中性粒子轟擊靶材料，使材料表面的原子和分子從母材中濺射出來(lái)，沉積在基片上成膜?？慑冎迫我獠牧?，包括金屬、合金、超導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體等。該機(jī)采用80年代剛剛發(fā)展起來(lái)的離子束濺射技術(shù)，利用雙離子源、主槍，對(duì)靶材轟擊，輔槍在鍍前對(duì)基片進(jìn)行清洗，增強(qiáng)基片的活性，提高結(jié)合力及純度。沉積過(guò)程中低能轟擊膜，增強(qiáng)沉積原子表面擴(kuò)散和遷移，減少薄膜結(jié)晶結(jié)的缺陷，并配有對(duì)基片處理的各種功能，如加熱、冷卻、旋轉(zhuǎn)、激光處理、掩膜等。引出柵φ25mm離子能量，1500ev能量束流大于80mA。

多弧濺射在靶材上施小電壓大電流的作用

多弧濺射在靶材上施小電壓大電流使材料離子化（帶正電顆粒），從而高速擊向基片(負(fù)電)并沉積，形成致密膜堅(jiān)硬膜。主要用于耐磨耐蝕膜。中頻濺射的原理跟一般的直流濺射是相同的,不同的是直流濺射把筒體當(dāng)陽(yáng)極,而中頻濺射是成對(duì)的,筒體是否參加必須視整體設(shè)計(jì)而定,與整個(gè)系統(tǒng)濺射過(guò)程中,陽(yáng)極陰極的安排有關(guān),參與的比率周期有很多方法,不同的方法可得到不相同的濺射產(chǎn)額,得到不相同的離子密度中頻濺射主要技術(shù)在于電源的設(shè)計(jì)與應(yīng)用,目前較成熟的是正弦波與脈沖方波二種方式輸出,各有其優(yōu)缺點(diǎn),首先應(yīng)考慮膜層種類,分析哪種電源輸出方式適合哪種膜層,可以用電源特性來(lái)得到想要的膜層效果.中頻濺射也是磁控濺射的一種,一般真空鍍膜機(jī)磁控濺射靶的設(shè)計(jì),磁場(chǎng)的設(shè)計(jì)是各家技術(shù)的重點(diǎn),國(guó)際幾個(gè)有名的濺射靶制造商,對(duì)靶磁場(chǎng)的設(shè)計(jì)相當(dāng)專業(yè),改變磁場(chǎng)設(shè)計(jì)能得到不相同的等離子體蒸發(fā)量.電子的路徑,等離子體的分布.關(guān)于陰極?。ㄒ簿褪请x子鍍），磁控濺射，以及坩堝蒸發(fā)都屬于PVD（物理氣相沉積），坩堝蒸發(fā)主要是相變，蒸發(fā)靶材只有幾個(gè)電子伏特的能量。

因此現(xiàn)在市面上有多功能離子真空鍍膜機(jī)的出現(xiàn)，通過(guò)大量試驗(yàn)及工業(yè)化應(yīng)用，本項(xiàng)目得出以下結(jié)論：

（1）所設(shè)計(jì)的多種鍍膜技術(shù)復(fù)合的多功能離子鍍膜機(jī)是成功的。

（2）該設(shè)備可大面積低成本制備表面光潔致密、平滑細(xì)膩，性能優(yōu)異的類金剛石膜及金屬氮（或碳）化物多元多層膜。

（3）采用特殊的多層梯度中間過(guò)渡層及摻雜技術(shù)，降低了內(nèi)應(yīng)力，提高了膜/基結(jié)合力，有利于膜層生長(zhǎng)（厚達(dá)6mm）。

（4）所制備DLC膜具有優(yōu)異的綜合性能：硬度>20GPa（高達(dá)37.25GPa），厚度可調(diào)（厚達(dá)6mm），膜/基結(jié)合力>50N（高達(dá)100N），摩擦系數(shù)<0.2，膜層光潔細(xì)膩。

（5）所開(kāi)發(fā)出的基體/Cr/CrN/CrTiAlN/CrTiAlCN/CrTiC/DLC多元多層耐磨耐熱自潤(rùn)滑涂層具有良好的綜合性能：硬度高達(dá)28.7GPa，厚度1-4mm可調(diào)，膜/基結(jié)合力大于70N，摩擦系數(shù)小于0.2。

（6）所研制的耐磨減摩膜已成功應(yīng)用于多種高精密工模具以及精密關(guān)鍵部件上。應(yīng)用結(jié)果表明：膜層的表面強(qiáng)化效果顯著，可大幅度提高產(chǎn)品質(zhì)量及使用壽命。

真空PVD鍍膜涂層工藝?yán)鋮s如何進(jìn)行？

1.高閥關(guān)閉，真空計(jì)關(guān)閉，真空室與泵組隔離；

2.當(dāng)操作人員按下N2vent按鈕，預(yù)先接好的氮?dú)鈺?huì)通過(guò)N2充氣閥充入真空室，當(dāng)真空室內(nèi)的壓力達(dá)到壓力開(kāi)關(guān)預(yù)設(shè)的壓力時(shí)，N2充氣閥關(guān)閉。

3.真空室內(nèi)充入了大量N2，真空度很低，更加有利于熱傳導(dǎo)，所以降溫速度比不充冷卻N2時(shí)快很多，縮短冷卻時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，實(shí)際冷卻時(shí)間可由原來(lái)的90分鐘縮短為60分鐘。

4.由于氦氣的熱傳導(dǎo)率更高，所以充入冷卻氦氣比氮?dú)饨禍厮俣雀?，但是成本也更高?

5.國(guó)外設(shè)備快速冷卻程序，通過(guò)冷卻氣體的循環(huán)冷卻，能縮短冷卻時(shí)間50%。

為什么要進(jìn)行壓升率測(cè)試？

真空環(huán)境條件是影響終涂層質(zhì)量重要的因素。鍍膜前，必須進(jìn)行壓升率測(cè)試，以保證真空環(huán)境條件滿足鍍膜標(biāo)準(zhǔn)。

怎樣進(jìn)行壓升率測(cè)試？

在我們的自動(dòng)鍍膜工藝中，壓升率測(cè)試是自動(dòng)進(jìn)行。當(dāng)真空室內(nèi)真空度達(dá)到工藝設(shè)定的本底真空后，進(jìn)入壓升率測(cè)試步驟。

系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉高閥，此時(shí)真空室與泵組隔離，真空室內(nèi)壓力會(huì)升高。在一定時(shí)間內(nèi)（一般1分鐘），如果壓力不超過(guò)設(shè)定的報(bào)警值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行下一步程序，進(jìn)入鍍膜步驟。如果壓力超過(guò)設(shè)定的報(bào)警值，系統(tǒng)會(huì)有報(bào)警提示，此時(shí)，操作人員應(yīng)按照操作流程，再次進(jìn)行抽真空和加熱烘烤，然后重復(fù)進(jìn)行壓升率測(cè)試，直至壓升率滿足鍍膜條件。