气相沉积也称干镀,按机理划分为物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD).
一、物理气相沉积
物理气相沉积是利用蒸发或溅射等物理形式,把材料从靶源移走,然后通过真空或半真空空间使这些携带能量的蒸发粒子沉积到基体或零件的表面,以形成膜层.
物理气相沉积法主要有真空蒸镀、阴极溅射和离子镀.
1、真空蒸镀
在真空中使金属、合金或化合物蒸发,然后凝结在基体表面上的方法叫真空蒸镀.
镀膜特点:
(1)镀膜由气相沉积,均匀性好;
(2)在真空条件下形成,纯净性好;
(3)成膜过程简单,工艺可精确控制.
应用:
真空蒸镀主要用于光学透镜的反射膜及装饰用的金膜、银膜.
2、阴极溅射
阴极溅射是利用高速正离子轰击某一靶材(阴极),使靶材表面原子以一定能量逸出,然后在工件表面沉积的过程.
阴极溅射与真空蒸镀相比有如下特点:
(1)薄膜的结合力高;
(2)容易相成高熔点物质的膜;
(3)可以在较大面积上得到均匀的薄膜;
(4)容易控制膜的组成;
(5)可以长时间地连续运转;
(6)有良好的再现性;
(7)几乎可以制造一切物质的薄膜.
3、离子镀
离子镀借助于一种惰性气体的辉光放电使欲镀金属或合金蒸发离子化,在带负电荷的基体(工件)上形成镀膜.
离子镀膜的特点:
(1)离子镀膜附着力强;
(2)均匀性好;
(3)取材广泛且能相互搭配;
(4)整个工艺过程无污染.
应用:
(1)形成附着力强的耐磨镀层;
(2)形成表面致密的耐蚀镀层、润滑镀层;
(3)形成各种颜色的装饰镀层;
(4)形成各种特殊性能镀层.