多弧离子镀涂层形成机理及技术特点

       多弧离子镀是采用电弧放电的方法，在固体的阴极靶材上直接蒸发金属，从而在基材表面沉积成为涂层的方法。其蒸发物是从阴极弧光辉点放出的阴极物质的离子，在气体离子或被蒸发物质粒子轰击作用的同时，将蒸发物或反应物沉积在基体上。多弧离子镀与磁控溅射镀膜技术都属于PVD涂层制备方法的一种，在涂层行业得到广泛应用。接下来，小编为大家分享一下多弧离子镀涂层形成机理及其技术特点吧。

　　一、多弧离子镀制备涂层的形成机理

　　多弧离子镀技术的工作原理主要基于冷阴极真空弧光放电理论。钢样放入电弧离子机中，阴极电弧蒸发源电离，即点燃真空电弧后，阴极靶材表面上出现一些不连续的、大小和形状多样的、明亮的斑点。它们在阴极表面迅速地做不规则的游动，一些斑点熄灭时又有些斑点在其他部位形成，维持电弧的燃烧。阴极斑点的电流密度达104~105A/cm2，并且以1000m/s的速度发射金属蒸气，其中每发射10个电子就可发射1个金属原子，然后这些原子再被电离成能量很高的正离子，正离子在真空室内运行时与其他离子结合，沉积在工件表面形成涂层。

　　真空弧光放电理论认为电量的迁移主要借助于场电子发射和正离子电流，这两种机制同时存在，而且相互制约。在放电过程中，阴极材料大量蒸发，这些蒸发原子产生的正离子在阴极表面附近很短的距离内产生极强的电场，在这样强的电场作用下，电子足以能直接从金属的费米能级逸出到真空，产生所谓的“场电子发射”。

　　二、多弧离子镀制备涂层的技术特点

　　多弧离子镀过程的突出特点在于它能产生由高度离化的被蒸发材料组成的等离子体，其中离子具有很高的动能。蒸发、离化、加速都集中在阴极斑点及其附近很小的区域内。其特点如下：

　　1、从阴极直接产生等离子体，不用熔池，阴极靶可根据工件形状在任意方向布置，使夹具大为简化。

　　2、入射粒子能量高，涂层的致密度高，强度和耐久性好。

　　3、离化率高，一般可达60%~80%。

　　4、蒸镀速率快、绕镀性好，在实际应用时有很大优势。

　　5、设备较为简单，采用低电压电源工作比较安全。

　　6、一弧多用，电弧既是蒸发源和离化源，又是加热源和离子溅射清洗的离子源。

　　7、外加磁场可以改善电弧放电，使电弧细碎，细化涂层微粒，增加带电粒子的速率，并可以改善阴极靶面刻蚀的均匀性，提高靶材的利用率。

　　上述即是多弧离子镀涂层形成机理及技术特点的相关介绍，可以看出，多弧离子镀制备涂层有着科学的理论依据，同时有很多优势特点，因此得到广泛使用。材料科技在多弧离子镀膜技术方面有着深厚研究，采用优质的多弧离子镀膜机，制备的PVD涂层质量优异，性能可靠，欢迎有需要的客户致电咨询。