物理沉积气相法是制备PVD涂层的主流方法，包括真空镀膜技术、磁控溅射技术以及电弧离子镀技术，其中，离子镀制备PVD涂层时，离化率高，沉积速率快，具有入射离子能量大、膜基结合高、涂层质量好等优点，因而应用面广，实用性强，作为硬质膜涂层手段，在刀具和各种工模具上已获得广泛应用。但是，这种PVD涂层可能存在大颗粒污染，导致涂层表面粗糙，孔隙率增加，涂层性能不稳定，影响使用。下面，小编为大家分享一下改善PVD涂层大颗粒方法有哪些吧。
一、引入稀土元素
在阴极靶和PVD涂层中引入稀士元素，以减少离子镀微粒和提高涂层致密度，并通过稀土改性机制，改善涂层的物理力学性能和高温性能，其效果是很显著的。稀土Ce对减少液滴作用显著，经稀土改性的PVD涂层，不仅液滴密度小，而且大的液滴也少。稀土Ce改善涂层颗粒状况的原因应与稀土提高靶材的冶金质量直接相关。
稀土C e在冶金过程中的除气、脱硫净化和使金属材料增韧的作用已为人共知。在靶材中加入适量的稀元素Ce，可改善材料的冶金质量和组织性能。高质量的靶材成分均、晶粒细小致密、孔隙少，可使从阴极发射的微粒细化；同时。可减小高温下封闭孔隙中的气体突然膨胀时产生的高压导致阴极弧斑微熔池区材料碎裂和飞溅的几率；由于靶材组织性能的改善亦河避免或减轻在局部电场作用下或热弹性应力导致的结合较弱材料的崩塌飞离，从而大大地抑制和减少大颗粒的形成。除Ce外，Y或La等稀土元素也有相近的作用。
二、新型电磁系统
这项技术是从改进阴极靶和等离子体光学系统的设计考虑的。思路是设计全新的靶内外磁场结构，包括特殊的电磁线圈和设置一定结构的永磁体，使其在阴极靶上形成一个拱形磁场系统，以控制及调节阴极弧斑的运行轨迹,加快其运动速度，减少弧斑在靶面某一点的停留时间。
三、安装增加挡板
研究表明，大颗粒主要分布于与电弧靶表面成60°角的空间，可在电弧靶前安装挡板来减少膜层的大颗粒，使大颗粒污染得到改善。大颗粒密度由无挡板时的2.3 x 105/mm2降低至1.4 x103/mm2，至大颗粒尺寸在2μm以下，而挡板影响区域之外的位置颗粒密度变化不大。但安装挡板后，除沉积速率下降外，PVD涂层的性能也受影响。
四、空心阴极技术
在电弧离子镀沉积PVD涂层时，引入空心阴极发射的电子束，使制备的涂层大颗粒尺寸减小，但此方法要在常规离子镀设备中加装空心阴极装置。
五、弯曲磁过滤器
利用弯曲弧磁过滤器将大颗粒与等离子体分离，将等离子体引入沉积室的方法，取得了较好的效果，但该方法的沉积速率比普通电弧离子镀降低很多。此方法应该可以得到目前电弧技术的所能做到的良好表面。
以上就是改善PVD涂层大颗粒方法有哪些相关内容介绍，在制备PVD涂层时，可以参考上述五种方法，确保涂层表面结构致密，孔隙率低，性质稳定，这样涂层的使用效果会更好。
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