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多弧离子镀膜机工作原理介绍

2021-10-07

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       多弧离子镀膜机,在日常应用中,是非常普遍的,在镀膜行业占比也是比较高的,很多大规模的镀日常用品和工具都是采用多弧离子镀膜机进行镀膜的,因此市场多弧离子镀膜机占比很高,那么多弧离子镀膜机工作原理是怎样的呢?下面汇成真空小编为大家详细介绍一下,希望能帮助到大家:


多弧离子镀膜机


       多弧离子镀技术的工作原理主要基于冷阴极真空弧光放电理论。点燃真空电弧后,阴极靶材表面上出现一些不连续、大小和形状多样、明亮的斑点,它们在阴极表面迅速地做不规则的游动,一些斑点熄灭时又有些斑点在其他部位形成,维持电弧的燃烧。阴极斑点的电流密度达104~105A/cm2,并且以1000m/s的速度发射金属蒸气,其中每发射10个电子就可发射1个金属原子,然后这些原子再被电离成能量很高的正离子(如Ti+),正离子在真空室内运行时与其他离子结合(如与N-形成TiN),沉积在工件表面形成涂层。
      真空弧光放电理论认为电量的迁移主要借助于场电子发射和正离子电流,这两种机制同时存在,而且相互制约。在放电过程中,阴极材料大量蒸发,这些蒸发原子产生的正离子在阴极表面附近很短的距离内产生极强的电场,在这样强的电场作用下,电子足以能直接从金属的费米能级逸出到真空,产生所谓的“场电子发射”。
      多弧离子镀膜机一般比较简单,整个设备主要由真空镀膜室、弧源、真空获得系统、偏压源等几大部分组成。弧源是多弧离子镀设备的关键部件,现在国内一般使用小弧源,直径为60~80mm,厚度为直径的1/2。少数离子镀膜机采用柱状弧源设计,一台镀膜机只装一个柱状弧源于真空室中央,工件置于四周。国外有些离子镀膜机使用大弧源,直径达100mm,厚度约为直径的1/4,一台镀膜机上装有12~32个弧源,待镀工件置于真空室中央。广东汇成公司正积极地和国内外的企业和科研院所展开技术合作。并且已经在一些比较常用的镀膜应用领域取得了可喜的成果,镀膜涂层工艺可以制备具有高硬度、热稳定性和化学稳定性的氧化铝涂层,技术可制备许多物理气相沉积涂层,如TiN、TiCN、AlTiN、AlTiSiN、CrN和DLC等。