CN1043961A - 磁控电弧离子镀膜法 - Google Patents
磁控电弧离子镀膜法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1043961A CN1043961A CN 89105513 CN89105513A CN1043961A CN 1043961 A CN1043961 A CN 1043961A CN 89105513 CN89105513 CN 89105513 CN 89105513 A CN89105513 A CN 89105513A CN 1043961 A CN1043961 A CN 1043961A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- workpiece
- utmost point
- ion plating
- target utmost
- coating materials
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
本发明应用磁控电弧离子镀膜装置,以磁场控制的电弧燃烧使各种金属、合金等镀膜材料蒸发,电离,变成高能量、高密度的等离子体,在工件负偏压的条件下,与通入的氧气、乙炔气等反应,可在金属或非金属工件上产生不同颜色的金属或化合物薄膜沉积。本发明可镀工件范围广,特别是用于工艺品镀膜,色彩鲜艳,耐用抗磨,成本低,生产效率高,有广泛的使用领域。
Description
本发明是应用磁控电弧离子镀膜装置,对非金属和金属材料进行镀膜的方法。
离子镀膜技术是近十几年发展起来的表面物理气相沉积薄膜技术,它利用离子动能轰击工件表面并与反应气体作用生成需要的膜层,其膜层均匀,致密,与基底结合牢固,可以产生多种性能优良的表面膜。但目前为止,国内外离子镀膜大多局限于不锈钢和高速钢表面镀TiN膜。1987年,本发明人发明了一项磁控电弧离子镀膜装置(CN87104730A,公开的申请文件发明名称为等离子体加速器法离子镀膜装置)利用该装置进行离子镀膜,提高了膜层质量,使用寿命达10倍以上,而且适用于铜、铝、锌铝合金、普通钢材等多种工件,但也只是在金属工件表面镀TiN膜,制作各种仿金的装饰表面,尚未试制出在非金属工件以及在金属和非金属工件上镀彩虹膜和其它功能膜的方法。
本发明的目的是要进一步扩大磁控电弧离子镀膜的应用领域,提供在非金属材料镀膜以及在金属和非金属材料上镀彩虹膜和功能膜的方法。
本发明方法的实现是利用磁控电弧离子镀膜装置(CN87104730A),将装置中抽真空,对镀膜材料(即装置中的阴极或称靶极)施以特定磁场和屏蔽,以磁场控制的电弧燃烧使靶材蒸发,电离,由固态变成高能量、高密度的等离子体,在工件负偏压的情况下,通入反应气体,与等离子体作用,在工件表面沉积成膜。现已发现,镀膜材料可采用金属靶极,合金靶极或石墨靶极,金属靶极包括金、钛、钒、钨、钼、铬、铜、铝等金属,合金靶极包括不锈钢和镍铬合金(Ni-Cr)。反应气体可通入氩气、氮气、乙炔、乙烯等。在控制电弧燃烧前反应装置内的真空度为(1~5)10-3Pa,引发引挚弧流为(60~150)安培,工件负偏压为(-10~-500)V,反应过程中,真空度为(1~5)10-1的条件时,不同的靶材与通入的不同气体反应可在金属或非金属材料上产生不同颜色(金黄、银白、彩虹、黑灰色)及不同功能(耐磨、半导体、防腐)的金属(如Ti、V、Al、Cu、W、Mo、Zr、Hf等)或化合物(TiO2、CrN、Vo2、TiC、Al2O3、WC、MoO2)等的薄膜沉积。如以Ti靶极为例,除TiN具有仿金效果外,钛靶极与通入的高纯氧气作用可在工件上沉积TiO2彩虹膜,与通入的乙烯或乙炔作用可生成TiC膜。氧化钛(TiO2)具有特殊色泽,因镀膜厚度不同而呈现红、绿、兰、黄、紫等多种色彩,碳化钛呈灰黑色泽,具有良好的耐磨特性。又如钒靶极与氧气作用,可在工件上沉积Vo2功能膜。
本发明不仅能在金属材料,而且能在非金属材料(陶瓷、玻璃、塑料)上镀膜,可镀工件范围广,还可取代电镀技术,特别是用于工艺品镀膜,色彩鲜艳,耐用抗磨,成本低,生产效率高,有广泛的使用领域。
下面结合附图详述本发明
图1为磁控电弧离子镀膜装置结构示意图
图中,镀膜材料(1),壳体(2),永久磁铁(3),阴极底座(4),即紫铜水冷基座,绝缘体(5),电磁铁(6),短路引弧触发器(7),筒屏蔽(8),平面屏蔽(9),等离子体流(10),加速器(11),电压继电器(12)工件架(13),真空机组(14),电阻(15),联结螺钉(16)。
以在玻璃工艺品上镀氧化钛(TiO2)彩虹膜为例,在如图所示的装置内装入相应的镀膜材料,即钛靶极,该靶极是通过联结螺钉(16)与一紫铜水冷基座(4)相连,表面可为凹形也可为平面形,表面厚度在12~80cm之间,将工件(玻璃品)去油,冲洗,脱水,烘干,然后将清洗好的零件挂进反应钟罩内的旋转工件支架(13)上,用真空机组(14)将反应钟罩内抽真空为2×10-3Pa,再通入Ar气,使真空度降到2×10-2Pa,此时,接通电流,控制弧流为100安培(A),工件偏压为-200V,再通入反应气体如氧气,或乙炔气,反应时间可根据工件的材料或尺寸的不同灵活掌握,在整个反应过程中,真空度范围保持(1~5)10-1Pa,钛靶极与通入的氧气作用,在工件沉积氧化钛(TiO2)膜层,呈现具有不同颜色的彩虹膜,当控制不同弧流、时间、偏压,可以使彩虹膜的颜色比例不同。钛靶极与通入的乙炔(C2H2)气作用,在工件沉积钛化氮(TiN)膜层,呈黑灰色,具有耐磨作用。
Claims (2)
1、一种磁控电弧离子镀膜法,使用磁控离子镀膜装置,将装置内抽真空,对镀膜材料(阴极)施以特定磁场和屏蔽,使其蒸发、电离、加速变成高能量、高密度的等离子体再对工件施加负偏压和通入反应气体,等离子体与通入的反应气体作用,在工件表面沉积成膜,其特征是;
1).反应前,控制装置的真空度为(1~5)10-3Pa,
2).镀膜材料(阴极)可采用金属、合金靶极或石墨靶极,
3).反应气体可为氩气(Ar)、氮气(N2)、氧气(O2)、乙烯、乙炔,
4).控制靶极燃烧的弧流为(60~500)安培,对工件施加的负偏压为(-20~-500)V。
2、按照权利要求1所述磁控电弧离子镀膜法,其特征为,镀膜材料采用金属靶极包括,金、钛、钒、钨、钼、铬、铜、铝等金属,采用合金靶极包括不锈钢及镍铬合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 89105513 CN1043961A (zh) | 1989-08-21 | 1989-08-21 | 磁控电弧离子镀膜法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 89105513 CN1043961A (zh) | 1989-08-21 | 1989-08-21 | 磁控电弧离子镀膜法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1043961A true CN1043961A (zh) | 1990-07-18 |
Family
ID=4856243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 89105513 Pending CN1043961A (zh) | 1989-08-21 | 1989-08-21 | 磁控电弧离子镀膜法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1043961A (zh) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101476107A (zh) * | 2008-01-02 | 2009-07-08 | 北京长城钛金公司 | 无弧斑的真空电弧离子镀膜技术 |
CN100529162C (zh) * | 2004-10-26 | 2009-08-19 | 杭州创新金属材料有限公司 | 多弧等离子镀膜工艺 |
CN101974731A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-02-16 | 东莞星晖真空镀膜塑胶制品有限公司 | 一种真空磁控镀膜工艺 |
CN102485939A (zh) * | 2010-12-02 | 2012-06-06 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 镀膜件及其制备方法 |
CN103255380A (zh) * | 2013-04-18 | 2013-08-21 | 青岛科技大学 | 一种金属导线表面等离子处理方法 |
CN104114740A (zh) * | 2011-12-22 | 2014-10-22 | 欧瑞康贸易股份公司(特吕巴赫) | 低温电弧离子镀涂层 |
CN104201082A (zh) * | 2005-03-24 | 2014-12-10 | 奥尔利康贸易股份公司(特吕巴赫) | 运行脉冲式电弧源的方法 |
CN104278237A (zh) * | 2013-07-02 | 2015-01-14 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种金属与金属碳化物叠加的复合涂层的制备方法 |
CN106048512A (zh) * | 2016-07-05 | 2016-10-26 | 常州夸克涂层科技有限公司 | 一种离子渗氮及电弧离子镀制备dlc一体化复合方法 |
-
1989
- 1989-08-21 CN CN 89105513 patent/CN1043961A/zh active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100529162C (zh) * | 2004-10-26 | 2009-08-19 | 杭州创新金属材料有限公司 | 多弧等离子镀膜工艺 |
CN104201082A (zh) * | 2005-03-24 | 2014-12-10 | 奥尔利康贸易股份公司(特吕巴赫) | 运行脉冲式电弧源的方法 |
CN101476107B (zh) * | 2008-01-02 | 2013-12-11 | 王殿儒 | 无弧斑的真空电弧离子镀膜方法 |
CN101476107A (zh) * | 2008-01-02 | 2009-07-08 | 北京长城钛金公司 | 无弧斑的真空电弧离子镀膜技术 |
CN101974731A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-02-16 | 东莞星晖真空镀膜塑胶制品有限公司 | 一种真空磁控镀膜工艺 |
CN101974731B (zh) * | 2010-11-30 | 2013-02-13 | 东莞星晖真空镀膜塑胶制品有限公司 | 一种真空磁控镀膜工艺 |
CN102485939A (zh) * | 2010-12-02 | 2012-06-06 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 镀膜件及其制备方法 |
CN104114740A (zh) * | 2011-12-22 | 2014-10-22 | 欧瑞康贸易股份公司(特吕巴赫) | 低温电弧离子镀涂层 |
CN103255380A (zh) * | 2013-04-18 | 2013-08-21 | 青岛科技大学 | 一种金属导线表面等离子处理方法 |
CN103255380B (zh) * | 2013-04-18 | 2015-12-02 | 青岛科技大学 | 一种金属导线表面等离子处理方法 |
CN104278237A (zh) * | 2013-07-02 | 2015-01-14 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种金属与金属碳化物叠加的复合涂层的制备方法 |
CN104278237B (zh) * | 2013-07-02 | 2017-02-08 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种金属与金属碳化物叠加的复合涂层的制备方法 |
CN106048512A (zh) * | 2016-07-05 | 2016-10-26 | 常州夸克涂层科技有限公司 | 一种离子渗氮及电弧离子镀制备dlc一体化复合方法 |
CN106048512B (zh) * | 2016-07-05 | 2019-04-12 | 常州夸克涂层科技有限公司 | 一种离子渗氮及电弧离子镀制备dlc一体化复合方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Matthews | Titanium nitride PVD coating technology | |
CN1898406B (zh) | 具有耐磨涂层的刀具及其制造方法 | |
US5330853A (en) | Multilayer Ti-Al-N coating for tools | |
CN100360705C (zh) | 高耐氧化纳米晶-非晶结构的超硬复合膜刀具及其沉积方法 | |
US20130056348A1 (en) | Vacuum coating apparatus and method for depositing nanocomposite coatings | |
CN101787512A (zh) | 一种多元金属元素掺杂类金刚石膜的制备方法 | |
CA2562402A1 (en) | A hard, wear-resistant aluminum nitride based coating | |
CN1043961A (zh) | 磁控电弧离子镀膜法 | |
US5192578A (en) | Method of producing coating using negative dc pulses with specified duty factor | |
WO2009038532A1 (en) | Method of producing a layer by arc-evaporation from ceramic cathodes | |
GB2186294A (en) | Decorative black anti-wear layer | |
CN1028546C (zh) | 加弧辉光离子渗金属技术及设备 | |
US5407548A (en) | Method for coating a substrate of low resistance to corrosion | |
Kelly et al. | Novel engineering coatings produced by closed-field unbalanced magnetron sputtering | |
CN1202277C (zh) | 双辉放电渗镀金属碳或者氮化合物装置及工艺 | |
CN85102600B (zh) | 高能级磁控溅射离子镀技术 | |
CN204840841U (zh) | 一种蓝色陶瓷高尔夫推杆 | |
CN109898056B (zh) | 一种基于pvd技术的块体金属/金属陶瓷纳米梯度材料及其制备方法和应用 | |
US4608243A (en) | High hardness hafnium nitride | |
Pierson | CVD/PVD coatings | |
KR100650504B1 (ko) | 크롬도금 대체용 텅스텐카바이드 박막의 제조방법 | |
CN108728792A (zh) | 碳化铪薄膜的制备方法、以及包括该碳化铪薄膜的模具 | |
Ahmed | Ion plating: optimum surface performance and material conservation | |
EP0121314B1 (en) | High hardness hafnium nitride | |
JP4123529B2 (ja) | 超微粒子分散膜 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C01 | Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |