[發(fā)明專利]一種工件表面PVD鍍膜的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710776302.1
• 申請(qǐng)日: 2017-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN107675136B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳君;樂務(wù)時(shí)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州涂冠鍍膜科技有限公司
• 主分類號(hào): C23C14/35
• 分類號(hào): C23C14/35;C23C14/32
• 代理公司: 蘇州謹(jǐn)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32295
• 代理人: 葉棟

本發(fā)明及一種工件表面PVD鍍膜的方法，屬于表面處理技術(shù)領(lǐng)域，它解決了現(xiàn)有的PVD技術(shù)單一的鍍膜技術(shù)形成的涂層均存在一定的缺陷，從而也就導(dǎo)致了產(chǎn)品的致密性和耐腐性差的缺陷。本工件表面PVD鍍膜的方法包括以下步驟：A、將經(jīng)過預(yù)清洗處理的待鍍工件放入鍍膜室內(nèi)，然后，將鍍膜室進(jìn)行抽真空和加熱處理；B、加熱完全后，再通入氬氣，對(duì)待鍍工件進(jìn)行離子轟擊處理；C、通入工作氣體，打開電源，對(duì)待鍍工件施加偏壓，開啟靶源開始鍍膜；然后，靶源受電場(chǎng)和磁場(chǎng)的周期變化驅(qū)動(dòng)，在磁控濺射與陰極電弧模式間切換鍍膜，在待鍍工件表面沉積相應(yīng)材料的鍍層，得到表面鍍層后的工件。本工件表面PVD鍍膜的方法可實(shí)現(xiàn)膜層致密結(jié)構(gòu)更好和高效的耐腐性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種工件表面PVD鍍膜的方法，屬于表面鍍膜技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

PVD涂層技術(shù)應(yīng)用在很多表面處理和薄膜材料制備方面，如模具表面硬質(zhì)涂層，各種零部件表面的防護(hù)涂層，表面改性涂層，導(dǎo)電和透光涂層等。而在目前的PVD涂層過程中，涂層材料的最大問題就是致密性的問題，這導(dǎo)致涂層薄膜材料的性能與實(shí)體塊材差別很大，使涂層材料的特性不能充分的表現(xiàn)出來。產(chǎn)生這個(gè)問題的主要原因是有PVD技術(shù)和工藝過程方面。PVD技術(shù)主要有蒸發(fā)鍍膜、濺射鍍膜和電弧離子鍍膜，但是，這些鍍膜技術(shù)均有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，如下表所示：

因此，現(xiàn)有的PVD技術(shù)單一的鍍膜技術(shù)形成的涂層均存在一定的缺陷，從而也就導(dǎo)致了產(chǎn)品的致密性和耐腐性差的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種工件表面PVD鍍膜的方法，解決的問題是如何實(shí)現(xiàn)高致密性和耐腐性的效果。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的，一種工件表面PVD鍍膜的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

A、將經(jīng)過預(yù)清洗處理的待鍍工件放入鍍膜室內(nèi)，然后，將鍍膜室進(jìn)行抽真空和加熱處理；

B、加熱完全后，再通入氬氣，對(duì)待鍍工件進(jìn)行離子轟擊處理；

C、通入工作氣體，打開電源，對(duì)待鍍工件施加偏壓，開啟靶源開始鍍膜；然后，靶源受電場(chǎng)和磁場(chǎng)的周期變化驅(qū)動(dòng)，在磁控濺射與陰極電弧模式間切換鍍膜，在待鍍工件表面沉積相應(yīng)材料的鍍層，得到表面鍍層后的工件。

本發(fā)明通過對(duì)待鍍膜工件進(jìn)行清洗和轟擊處理后，再通過采用電場(chǎng)和磁場(chǎng)強(qiáng)度呈周期性變化的同步匹配過程，并通過電流的周期性變化使靶源在磁控濺射鍍膜和陰極電弧離子鍍膜之間交互工作；正是由于采用兩者的交互鍍膜方式，使在電弧離子鍍膜形成的薄膜結(jié)構(gòu)單元中能夠有效的嵌入通過磁控濺射鍍膜過程中形成的薄膜粒子；同時(shí)，這種工作方式的優(yōu)點(diǎn)是靶材在磁控和電弧間頻繁切換，靶材充分冷卻，靶電流始終在不同的變化，弧斑的運(yùn)動(dòng)范圍也不斷變化，直接的結(jié)果是薄膜細(xì)膩。通過磁控濺射和電弧離子鍍膜的交互作用來控制膜料反應(yīng)顆粒的大小和排布控制針孔數(shù)量和尺寸變化實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)的效果，從而使實(shí)現(xiàn)膜層致密結(jié)構(gòu)更好和高效的耐腐性能。

在上述工件表面PVD鍍膜的方法中，作為優(yōu)選，步驟C中所述靶電流在10A～150A之間呈連續(xù)或階梯周期變化；所述磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度在100Gs～1000Gs之間呈連續(xù)或階梯變化。能夠使電弧產(chǎn)生的高離化率的等離子氣氛更好的輔助濺射薄膜的成膜質(zhì)量，解決了單純?yōu)R射鍍膜靶材中毒和離化率的問題，提高鍍膜的質(zhì)量。