Традиционные методы нанесения твердых покрытий

1. Технология термического химического осаждения из газовой фазы

Твердые покрытия в основном представляют собой металлокерамические покрытия (TiN и т. д.), которые образуются в результате реакции металла в покрытии и реактивной газификации. Сначала технология термического CVD использовалась для обеспечения энергии активации реакции комбинирования тепловой энергией при высокой температуре 1000 ℃. Эта температура подходит только для нанесения TiN и других твердых покрытий на инструменты из твердого сплава. До сих пор это все еще важная технология для нанесения композитных покрытий TiN – Al2O3 на головки инструментов из твердого сплава.

1. Ионное покрытие с полым катодом и ионное покрытие с дугой горячей проволоки

В 1980-х годах для нанесения покрытий на режущие инструменты использовались ионное покрытие с полым катодом и ионное покрытие с горячей проволокой. Обе эти технологии ионного покрытия являются технологиями ионного покрытия с дуговым разрядом, со степенью ионизации металла до 20%~40%.

1. Катодно-дуговое ионное покрытие

Появление катодного дугового ионного катирования привело к развитию технологии нанесения твердых покрытий на формы. Скорость ионизации катодного дугового ионного покрытия составляет 60%~90%, что позволяет большому количеству ионов металла и ионов реакционного газа достигать поверхности заготовки и при этом сохранять высокую активность, что приводит к реакционному осаждению и образованию твердых покрытий, таких как TiN. В настоящее время технология катодного дугового ионного покрытия в основном используется для нанесения твердых покрытий на формы.

Источник катодной дуги представляет собой твердотельный испарительный источник без фиксированной расплавленной ванны, а положение источника дуги может быть произвольно размещено, что улучшает коэффициент использования пространства помещения для нанесения покрытий и увеличивает загрузочную способность печи. Формы источников катодной дуги включают небольшие круглые источники катодной дуги, источники столбчатой ​​дуги и прямоугольные плоские большие источники дуги. Различные компоненты небольших источников дуги, источников столбчатой ​​дуги и больших источников дуги могут быть расположены отдельно для осаждения многослойных пленок и нано-многослойных пленок. Между тем, из-за высокой скорости ионизации металла катодного дугового ионного покрытия ионы металла могут поглощать больше реакционных газов, что приводит к широкому диапазону процесса и простой эксплуатации для получения превосходных твердых покрытий. Однако в микроструктуре слоя покрытия, полученного катодным дуговым ионным покрытием, имеются грубые капли. В последние годы появилось много новых технологий для улучшения структуры слоя пленки, что улучшило качество пленки дугового ионного покрытия.