PVD和CVD涂層方法

PVD和CVD涂層方法

涂層方法 目前生產(chǎn)上常用的涂層方法有兩種：物理氣相沉積(PVD) 法和化學氣相沉積(CVD) 法。

PVD(Physical Vapor Deposition)---物理氣相沉積：指利用物理過程實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)移，將原子或分子由源轉(zhuǎn)移到基材表面上的過程。它的作用是可以使某些有特殊性能（強度高、耐磨性、散熱性、耐腐性等）的微粒噴涂在性能較低的母體上，使得母體具有更好的性能。 PVD基本方法：真空蒸發(fā)、濺射 、離子鍍（空心陰極離子鍍、熱陰極離子鍍、電弧離子鍍、活性反應離子鍍、射頻離子鍍、直流放電離子鍍）。

CVD SiC涂層就是采用化學氣相沉積（CVD)方法制備SiC涂層。

前者沉積溫度為500℃，涂層厚度為2~5μm；后者的沉積溫度為900℃~1100℃，涂層厚度可達5~10μm，并且設備簡單，涂層均勻。因PVD法未超過高速鋼本身的回火溫度，故高速鋼刀具一般采用PVD法，硬質(zhì)合金大多采用CVD法。硬質(zhì)合金用CVD法涂層時，由于其沉積溫度高，故涂層與基體之間容易形成一層脆性的脫碳層(η相)，導致刀片脆性破裂。

近十幾年來，隨著涂覆技術的進步，硬質(zhì)合金也可采用PVD法。國外還用PVD/CVD相結合的技術，開發(fā)了復合的涂層工藝，稱為PACVD法(等離子體化學氣相沉積法)。即利用等離子體來促進化學反應，可把涂覆溫度降至400℃以下(目前涂覆溫度已可降至180℃~200℃)，使硬質(zhì)合金基體與涂層材料之間不會產(chǎn)生擴散、相變或交換反應，可保持刀片原有的韌性。據(jù)報道，這種方法對涂覆金剛石和立方氮化硼(CBN)超硬涂層特別有效。 用CVD法涂層時，切削刃需預先進行鈍化處理(鈍圓半徑一般為0.02~0.08mm，切削刃強度隨鈍圓半徑增大而提高)，故刃口沒有未涂層刀片鋒利。所以，對精加工產(chǎn)生薄切屑、要求切削刃鋒利的刀具應采用PVD法。

涂層除可涂覆在普通切削刀片上外，還可涂覆到整體刀具上，目前已發(fā)展到涂覆在焊的硬質(zhì)合金刀具上。據(jù)報道，國外某公司在焊接式的硬質(zhì)合金鉆頭上采用了PCVD法，結果使加工鋼料時的鉆頭壽命比高速鋼鉆頭長10倍，效率提高5倍。

涂層成份又有哪些呢？各自的區(qū)別在哪里，應用面怎樣。

通常使用的涂層有：TiC、TiN、Ti（C.N）、Gr7O3、Al2O3等。以上幾種CVD的硬質(zhì)涂層基本具備低的滑動摩擦系數(shù)，高的抗磨能力，高的抗接觸疲勞能力，高的表面強度，保證表面具有足夠的尺寸穩(wěn)定性與基體之間有高的粘附強度。

PVD與CVD涂層工藝比較

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