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關于純源

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關于純源

真空鍍膜技術

真空鍍膜(vacuum coating)是指在特定真空環境下,將所需物質(靶材)以氣相的形式沉積到材料表面(該物質可以是金屬、金屬化合物、非金屬、非金屬化合物或者半導體)。根據反應方式不同,真空鍍膜技術分為化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,簡稱CVD)和物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition,簡稱PVD)兩種。反應物質在氣態條件下發生化學反應,生成固態物質沉積在固態基體表面的工藝技術,稱為化學氣相沉積CVD;通過物理方法得到的薄膜沉積技術,稱為物理氣相沉積PVD。常規的PVD有:蒸發鍍、磁控濺射鍍膜、多弧離子鍍膜等。

蒸發鍍膜

蒸發鍍是指在真空中,通過一定的手段加熱靶材,使得靶材蒸發從而使原子或分子從表面氣化逸出,形成氣流并入射到基片上沉積為固態薄膜的鍍膜方法。

磁控濺射鍍膜

磁控濺射的工作原理(圖1.2)是在真空室中充入氬氣,進行輝光放電,電子在電場E的作用下,在飛向基片過程中與氬原子發生碰撞,使其電離產生出Ar正離子和新的電子,新電子飛向基片,Ar離子在電場作用下加速飛向陰極靶,并以高能量轟擊靶表面,使靶材發生濺射。在濺射粒子中,中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜,而產生的二次電子會受到電場和磁場作用,產生E(電場)×B(磁場)所指的方向漂移,簡稱E×B漂移,其運動軌跡近似于一條擺線。若為環形磁場,則電子就以近似擺線形式在靶表面做圓周運動,它們的運動路徑不僅很長,而且被束縛在靠近靶表面的等離子體區域內,并且在該區域中電離出大量的Ar來轟擊靶材,從而實現了高的沉積速率。如圖1.2。優點:“高速”、“低溫”;缺點:靶材利用率低,一般僅為20%-35%。

多弧離子鍍

多弧離子鍍是采用電弧放電的方法,在固體的陰極靶材上直接蒸發金屬,蒸發物是從陰極弧光輝點放出的陰極物質的離子,從而在基材表面沉積成為薄膜的方法,膜層附著強度大大提高。優點:離子鍍工藝綜合了蒸發(高沉積速率)與濺射(良好的膜層附著力)工藝的特點,并有很好的繞射性,可為形狀復雜的工件鍍膜。缺點是膜層顆粒較多,有雜質。


純離子鍍膜技術

純離子納米鍍膜利用在高真空條件下,純帶電離子納米涂層的方式,來改變材料表面的物理/化學性能。


經過磁過濾后沉積粒子的離化率為100%;達到了“聚離子束”目的。

電磁過濾系統可將離子源產生的等離子體中的中性粒子、大型離子團等100%過濾
干凈;

其他鍍膜技術均勻性只有10%左右。

膜層均勻性可以控制在3%-5%;

將純離子束流,按照程序軟件設定,實現大范圍的均勻的薄膜沉積;

團隊掌握所有核心技術,設備已經投入使用,并申請了50項發明/實用新型專利(發明+實用新型+軟著)

01 膜層系列:

Ta-C、DLC、低溫氮化物膜 (TiN,CrN,等)、碳化物膜 (CrC,等)和高致密金屬/合金膜等。

02 膜層性能:

鍍膜溫度低、無熱應力、高純度、高致密、超硬、無顆粒、耐磨損、摩擦系數小、防刮花、耐腐蝕、均勻性好、粘附性好、高熱導、生物相容性、抑菌性和紅外/激光透過率高等。

不同鍍膜技術的比較

TABLE 1 :COMPARISON BETWEEN COATING TECHNOLOGIES

參數 均勻性 鍍膜密度 鍍膜溫度 鍍膜壓強 離子能量
純離子鍍膜 好,可調 致密 <80°C 0.0001-0.01Pa ~1000eV
化學氣相沉積 一般 一般 200~1000°C 0.1~100Pa 0.1~10eV
其他技術 一般 一般 200~500°C 0.1~100Pa 0.1~10eV
技術優勢 均勻性更好 薄膜致密 無熱應力 純度更高 黏附力更高

TA-C和DLC比較

TABLE 2 : COMPARISON BETWEEN TA-C AND DLC

膜層種類 工作溫度
(Atm/N.)
磨損率
(mm3/N-m)
摩擦系數 硬度(GPa) 均勻性 sp3鍵含量
DLC ~200°C/300°C 一般 ~0.1 ~15-20 一般 20-30%
Ta-C ~350°C/650°C ~0.1 ~25-55(可調) 好,可調 ~70%
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