Attīstības tendence PVD pārklāšanā

Pašreizējai PVD pārklājuma tehnoloģijas attīstībai pasaulē ir šādas četras galvenās tendences.

1. Pārklājuma sastāvs parasti būs daudzveidīgs un salikts

Pirmā PVD pārklājuma paaudze bija galvenokārt TiN. Pamatojoties uz to, tika izstrādāti TiC, TiCN, ZrN, CrN, WC un citi metāla pārklājumi. Pateicoties PVD nogulsnēšanas tehnoloģijas tālākai attīstībai, alumīnija bāzes multi-metāla sakausējumu pārklājumi, piemēram, TiAIN un TiAICN, tika izstrādāti viens pēc otra. Šo pārklājumu nodilumizturība un sarkanā cietība ir daudz augstākas nekā atsevišķi metāla pārklājumi, un tos var izmantot lielākai griešanas ātruma situācijai, piemēram, hobbing (līdz 150 m / min). Vēlāk cilvēki uzskatīja, ka instrumentā iespējams ieklāt dažādu veidu pārklājumus, lai izmantotu dažādu pārklājumu priekšrocības, piemēram, TiN + TiCN + TiN, TiN + TiAlN, TiAIN + WC / C uc

Pēdējos gados PVD pārklājuma tehnoloģija ir spērusi vēl vienu soli uz priekšu. Daudzi pārklājumu uzņēmumi ir izstrādājuši un pielietojuši impulsu pārklājuma tehnoloģijas, piemēram, P3E (impulsu pastiprinātas elektronu emisijas) tehnoloģiju no Balzers, Šveice. Un HIP_ (High Ion Pulse) tehnoloģija no Cemecon, Vācija. Abas šīs jaunās tehnoloģijas izmanto impulsu elektronus, lai aktivizētu loka iztvaikošanas mērķi. Tā kā šis process var darboties ar skābekļa atmosfēru, teorētiski šo procesu var noglabāt gandrīz jebkura metāla oksīda (piemēram, A12O3, ZrO2, Cr2O3, Ta2O5 uc) un to savienojumu pārklājumi.

2. Apvalku pielietošana ir mērķtiecīgāka

Lai apmierinātu dažādas pielietošanas prasības, pārklājumu dizains un izstrāde kļūst aizvien mērķtiecīgāki. Lai sasniegtu dažādu pielietojuma jomu īpašības un prasības, piemēram, urbšanu, frēzēšanu, sauso hobbingu, štancēšanu, zīmēšanu utt., Tiek izstrādāti pārklājumi ar relatīvām priekšrocībām. Pēc nepārtrauktām darbībām un izmēģinājumiem dažās jomās ir sasniegti panākumi, piemēram, augstas alumīnija TiX (Al: Ti-2: 1) pārklājumu izmantošana frēzēšanā, AICrN bez virsmas pārklājuma uz ātrgaitas sausā hobbinga, kompozītmateriāla pārklājums CrN + TISIN uz urbšanas, kompozītmateriāla pārklājums TIN + TCX uz zīmēšanas pelējuma. To virsmas dzīvība ir ievērojami labāka nekā pārējie pārklājumi. Turklāt tiek plaši pielietoti dažādi pretkorozijas izturīgi pārklājumi (Crx pārklājums), "pašeļļojošs (WC / C pārklājums), mīksto materiālu apstrāde (MoS2 pārklājums) un augstas cieto materiālu apstrāde (CBN, Dimond pārklājums). ar nepārtrauktu PVD pārklājuma tehnoloģiju attīstību, turpinās izstrādāt jaunus mērķtiecīgus pārklājumus, lai tos aizstātu.

3. Pārklājuma daļiņas parasti ir nano izmēra

Pateicoties nanotehnoloģiju attīstībai un pārklājumu tehnoloģiju attīstībai, nanodaļiņu pārklājums ir piesaistījis arī lielu skaitu pētnieku un PVD pārklājumu pakalpojumu uzņēmumus. Pārklājuma deponēto daļiņu nanokristallizācija var uzlabot saites izturību starp pārklājumu un pamatni, vienlaicīgi to var samazināt pārklājuma virsmas raupjumu. Pašlaik lielākā daļa pārklājuma nogulsnēto daļiņu joprojām ir liela. Lai gan ir tā sauktie nanodaļiņu pārklājumi, to gala virsmā vēl var atrast lielākas daļiņas, un pārklājuma virsma joprojām ir raupja. Pārklājuma deponēto daļiņu lieluma samazināšana un procesa stabilitātes saglabāšana, lai izvairītos no lielām patoloģiskām daļiņām, kļūs par citu pārklājuma attīstības virzienu. Īpaši piemērošana spoguļa sejai, kaut arī daži uzņēmumi ir izveidojuši spoguļu pārklājumu, kvalitāte un stabilitāte ir slikta, un process ir pārāk sarežģīts. Nākotnē pārklājuma daļiņu nanokristallizācija un pārklāšanas slāņa biezuma nanometrēšana būs galvenais attīstības virziens, kam ir liela nozīme, lai uzlabotu pārklājuma vispārējo veiktspēju un samazinātu stresu starp slāņiem, un tas palielinās spoguļa sejas gludumu un vēl vairāk paplašina pārklājumu pielietošanu precīzās veidošanas nozarē.

4. Pārklājuma procesa temperatūra kļūst zemāka un zemāka

No nogulsnēšanas temperatūras aptuveni 1000 ° C attiecībā uz vispārējo CVD pārklājuma slāni līdz apmēram 500 ° C PVD un PECVD pārklājumiem pārklājuma nogulsnēšanas temperatūra ir samazināta. Tādēļ arī pārklājošā slāņa lietošanas diapazons ir palielināts, bet nogulsnēšanas temperatūrai aptuveni 500 ° C joprojām ir nelabvēlīga ietekme uz sagatavi, piemēram, deformācija un substrāta cietības samazināšana. Tāpēc tiek pieprasītas īpašas prasības apstrādātā izstrādājuma pārklājuma iepriekšējai termiskai apstrādei. Piemēram, sagataves temperatūra nedrīkst būt zemāka par pārklājuma temperatūru. Zemākas temperatūras pārklājumi, piemēram, pārklājuma temperatūra zem 200 ° C, novērš šos ierobežojumus, kas padara pārklājuma materiālus pieejamus vairākām vielām un elastīgāku priekšlaicīgas termiskās apstrādes izvēli. Tajā pašā laikā zemas temperatūras pārklājumu izmantošana arī samazinās pārklājuma iekārtu enerģijas patēriņu un enerģijas saglabāšanā ir noteikta vides aizsardzības ietekme. Turklāt pārklājuma temperatūras samazināšana samazina sildīšanas un dzesēšanas laiku un pēc tam saīsina pārklājuma piegādes ciklu. Tādējādi zemas temperatūras pārklājumi veicinās pārklājuma pielietošanu un popularizēšanu, un tas kļūs par nozīmīgu PVD pārklājuma attīstības virzienu. Pašlaik dažiem pārklājuma uzņēmumiem ir izveidots kriogēns pārklājums (pārklāšanas temperatūra ir tikpat 250 ° C). Tomēr sakarā ar procesa nestabilitāti un nepietiekamu saķeri starp pārklājumu un substrātu nav būtisku pielietojumu, un tam vajadzīgi papildu uzlabojumi.