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如何降低PVD膜层结构缺陷?
来源: | 发布日期:2021-09-29

随着社会的发展,市场对金属件有了更多的要求,PVD镀膜行业也得到迅速发展。但是由于要制备PVD膜层的基体表面并非完全均匀平整,而且PVD膜层的生长从初始的形核直至膜层的生长均是以一种非连续均匀、一致的方式。PVD膜层的柱状生长机制使得在生长后期遗留了空隙,形成膜层的各种结构缺陷。因此,PVD膜层的微孔等结构缺陷的形成几乎是不可避免的,只能通过各种技术来降低缺陷的数量和尺寸。

PVD膜层

PVD膜层缺陷的数量以及大小取决于PVD的工艺类型、沉积状态,尤其是基体温度和沉积偏压。同时,基体的表面质量诸如表面粗糙度、缺陷等也与表面膜层的缺陷密不可分。PVD技术无法克服因表面粗糙度高引起的阴影效应,从而使得制备的膜层受基体本身的影响较大,均匀性不好,致密性也很差,因此制备膜层的基体表面必须尽可能平整、光滑。另外,掺杂原子的添加也可优化涂层的显微组织结构,提高耐蚀性;高的沉积偏压使得到达基体表面的沉积原子的能量增大,导致形核条件的改变。另外高能粒子的轰击更能使得形成的膜层更加致密,进一步消除前期膜层中形成的缺陷,从而降低PVD膜层的空隙率,提高其耐蚀性能。

消除PVD膜层表面缺陷的另外一类技术就是沉积多层复合膜,通过复合膜层的匹配增加膜层厚度,消除通孔等结构缺陷。这一类体系的PVD膜层有金属氮化物/金属以及金属氮化物复合体系等。通过工艺调整以及膜层的匹配性选择,便能取得比单一PVD膜层体系更好的耐腐蚀性能。

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