Trend Pembangunan Pelapisan PVD

Perkembangan teknologi salutan PVD semasa di dunia mempunyai empat trend utama berikut.

1. Komposisi lapisan akan cenderung untuk menjadi terpelbagai dan komposit

Generasi pertama lapisan PVD adalah terutamanya TiN. Atas dasar ini, TiC, TiCN, ZrN, CrN, WC dan salutan logam tunggal lain telah dibangunkan. Dengan perkembangan lanjut teknologi pemendapan PVD, lapisan aloi berasaskan aluminium berasaskan aluminium seperti TiAIN dan TiAICN telah dibangunkan satu demi satu. Rintangan haus dan kekerasan merah lapisan ini jauh lebih tinggi daripada pelapis logam tunggal, dan ia boleh digunakan untuk keadaan kelajuan pemotongan yang lebih tinggi seperti hobbing (sehingga 150m / min). Kemudian, orang menganggap kemungkinan berlainan jenis pelapis pada alat untuk menguji kelebihan pelapis yang berbeza, seperti TiN + TiCN + TiN, TiN + TiAlN, TiAIN + WC / C, dan sebagainya.

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, teknologi salutan PVD telah mengambil satu lagi langkah ke hadapan. Banyak syarikat salutan telah membangunkan dan menggunakan teknologi salutan berdenyut seperti teknologi P3E (Pulse Enhanced Electron Emission) dari Balzers, Switzerland. Dan teknologi HIP (High Ion Pulse) dari Cemecon, Jerman. Kedua-dua teknologi baru ini menggunakan elektron pulsed untuk mengaktifkan sasaran penyejatan arka. Oleh kerana proses ini boleh beroperasi dalam suasana oksigen, secara teorinya, hampir semua oksida logam (contohnya, A12O3, ZrO2, Cr2O3, Ta2O5, dan lain-lain) dan lapisan gabungan mereka boleh didepositkan oleh proses ini.

2. Pembangunan aplikasi salutan lebih disasarkan

Untuk memenuhi keperluan aplikasi yang berbeza, reka bentuk dan pembangunan salutan menjadi sasaran. Untuk memenuhi ciri-ciri dan keperluan bidang-bidang yang berlainan, seperti penggerudian, pengilangan, hobbing kering, setem, lukisan, dan sebagainya, lapisan dengan kelebihan relatif dalam hal ini dibangunkan. Selepas usaha dan percubaan yang berterusan, kejayaan telah dicapai dalam bidang-bidang tertentu, seperti penerapan lapisan aluminium TiX (Al: Ti-2: 1) aluminium pada pengilangan, AICrN bukan lapisan salutan pada hobbing kering berkelajuan tinggi, komposit salutan CrN + TISIN pada penggerudian, lapisan komposit TIN + TCX pada acuan lukisan. Kehidupan permukaannya jauh lebih baik daripada lapisan lain. Selain itu, pelbagai pelapis yang disasarkan untuk ketahanan kakisan (salutan Crx), "pelincir diri (salutan WC / C), pemprosesan bahan lembut (lapisan MoS2), dan pemprosesan bahan keras yang tinggi (CBN, Dimond coating) dengan perkembangan berterusan teknologi salutan PVD, lapisan baru yang disasarkan akan terus dibangunkan untuk menggantikannya.

3. Zarah-zarah yang diletakkan pada salutan cenderung bersaiz nano

Dengan perkembangan nanoteknologi dan kemajuan teknologi lapisan, salutan nano-tool juga menarik perhatian sejumlah besar penyelidik dan syarikat perkhidmatan salutan PVD. Nanocrystallization daripada zarah-zarah yang diletakkan salutan boleh meningkatkan kekuatan ikatan antara salutan dan substrat, pada masa yang sama ia dapat mengurangkan kekasaran permukaan salutan. Pada masa ini, sebahagian besar zarah yang diletakkan salutan masih besar. Walaupun terdapat lapisan salutan nano yang dipanggil, zarah yang lebih besar masih boleh didapati di permukaan akhir mereka, dan permukaan salutan masih kasar. Mengurangkan saiz zarah yang diletakkan di salutan dan mengekalkan kestabilan proses untuk mengelakkan zarah abnormal yang besar akan menjadi arah pembangunan salutan yang lain. Khususnya untuk aplikasi di muka cermin, walaupun sesetengah syarikat mengembangkan salutan cermin, kualiti dan kestabilan adalah kurang dan prosesnya terlalu kompleks. Di masa depan, nanocrystallization daripada zarah lapisan dan nanometerization ketebalan lapisan lapisan akan menjadi arah pembangunan utama, yang sangat penting untuk meningkatkan prestasi keseluruhan salutan dan mengurangkan tekanan antara lapisan, dan ia akan meningkatkan kelancaran muka cermin dan terus memperluaskan penerapan salutan dalam industri pembentukan ketepatan.

4. Proses proses salutan semakin rendah dan lebih rendah

Dari suhu pemendapan sekitar 1000 ° C untuk lapisan salutan CVD umum kepada kira-kira 500 ° C untuk salutan PVD dan PECVD, suhu penapan salutan telah dikurangkan. Oleh itu, pelbagai aplikasi salutan lapisan juga diperbesarkan, tetapi suhu pemendapan sekitar 500 ° C masih mempunyai kesan buruk ke atas bahan kerja, seperti ubah bentuk dan mengurangkan kekerasan substrat. Oleh itu, keperluan khusus dituntut untuk rawatan pra-haba bahan kerja bersalut. Contohnya, temperatur suhu bahan kerja mungkin tidak lebih rendah daripada suhu salutan. Salutan suhu yang lebih rendah, seperti suhu salutan di bawah 200 ° C, akan menghapuskan batasan-batasan ini, yang membuat lebih banyak jenis bahan yang disediakan untuk salutan, dan pemilihan rawatan haba awal lebih fleksibel. Pada masa yang sama, penggunaan lapisan suhu rendah juga akan mengurangkan penggunaan tenaga peralatan salutan, dan mempunyai kesan perlindungan alam sekitar tertentu dalam pemuliharaan tenaga. Di samping itu, pengurangan suhu salutan akan mengurangkan masa pemanasan dan penyejukan dan kemudian memendekkan kitaran penghantaran salutan. Jadi salutan suhu rendah akan mempromosikan aplikasi dan mempopularkan lapisan dan ia akan menjadi satu arah penting bagi pembangunan salutan PVD. Pada masa ini, beberapa syarikat salutan telah membangunkan salutan cryogenic (suhu salutan serendah 250 ° C). Walau bagaimanapun, disebabkan ketidakstabilan proses dan lekatan yang lemah di antara salutan dan substrat, tiada aplikasi yang banyak telah dibuat dan ia memerlukan lebih banyak penambahbaikan.