高能脈沖PVD技術(shù)可以制備哪些膜層?
硬質(zhì)耐磨膜層
如氮化鈦(TiN)膜層。TiN具有高硬度、良好的耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性。在刀具涂層領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,通過高能脈沖PVD技術(shù)制備的TiN膜層,能夠顯著提高刀具的使用壽命。例如,在金屬切削刀具表面制備TiN膜層后,刀具在切削過程中的耐磨性增強,減少了刀具與工件之間的摩擦系數(shù),降低了切削力,使得刀具在高速切削時也能保持良好的切削性能。
碳化鉻(CrC)膜層也是通過該技術(shù)可制備的硬質(zhì)耐磨膜層。CrC膜層具有較高的硬度和抗磨粒磨損性能,在機械零部件的表面防護方面表現(xiàn)較好,像一些在惡劣工況下工作的軸類零件,其表面的CrC膜層可以有效地抵抗外界顆粒的沖刷和磨損。
裝飾性膜層
包括金色的氮化鋯(ZrN)膜層。ZrN膜層具有類似黃金的外觀色澤,而且耐腐蝕性好。在首飾、手表帶等裝飾性物品的表面制備ZrN膜層,可以達(dá)到美觀和防護的雙重效果。例如,在不銹鋼首飾表面鍍上ZrN膜層,不僅能讓首飾呈現(xiàn)出華麗的金色外觀,還能防止首飾在日常佩戴過程中被汗水等腐蝕。
彩色的氧化物膜層也可以用高能脈沖PVD技術(shù)制備。例如,通過控制工藝參數(shù)可以制備出具有不同顏色的氧化鋁(Al?O?)膜層,這些彩色的膜層可用于建筑裝飾材料、電子產(chǎn)品外殼等領(lǐng)域,為產(chǎn)品增添美觀性。
功能性膜層
可以制備超導(dǎo)膜,如鈮(Nb)基超導(dǎo)膜。在超導(dǎo)材料的研究和應(yīng)用中,通過高能脈沖PVD技術(shù)能夠控制膜層的成分和微觀結(jié)構(gòu),有利于提高超導(dǎo)性能。對于一些需要超導(dǎo)特性的電子器件,如超導(dǎo)量子干涉器件(SQUID),制備高質(zhì)量的超導(dǎo)膜是至關(guān)重要的。
還能制備光學(xué)薄膜,比如減反射膜。在光學(xué)鏡片表面制備減反射膜,可以減少鏡片表面的反射光,提高鏡片的透光率。利用高能脈沖PVD技術(shù)能夠在鏡片表面沉積均勻且性能穩(wěn)定的減反射膜層,從而改善光學(xué)元件的光學(xué)性能。