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        多弧離子真空鍍膜機的由來

        2020-07-26

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              我國在真空鍍膜行業,目前更多的應用都集中在裝飾方面,對能有效地提高關鍵部件使用壽命機械功能薄膜的制備設備、工藝及應用研究方面還遠遠落后于國外先進水平。同時,裝飾鍍方面也逐漸向耐磨和裝飾雙重功能的方向發展,之前的離子鍍膜機已體現出不能滿足高檔裝飾鍍要求的問題。本技術的研發成功,將打破國內高性能機械功能耐磨減摩薄膜完全依靠國外技術的被動局面;對提高我國裝備制造業的技術水平和真空離子鍍的技術發展都是一個非常好的示范作用。另外,將制備的耐磨減摩薄膜應用于其它關鍵部件中,起到了非常好的節約能源和提高效率的示范作用,可替代部分原來電鍍的工藝,對環境保護起到很好的作用。




               目前,國際上機械功能硬質薄膜(特別是刀具用膜層)大多采用陰極電弧沉積技術,但陰極電弧沉積存在的主要技術問題是所制備的膜層表面不夠光潔,有較多的顆粒,影響應用性能;特別是國內制造的陰極電弧沉積設備顆粒問題尤為嚴重。在此技術基礎上引入磁過濾技術,雖可解決表面沉積的顆粒問題,但沉積效率只有原來的1/10左右,并且沉積面積小,從而使生產周期長,制造成本高,不適合大批量鍍膜生產應用。而磁控濺射技術所制備的膜層表面光潔、細膩,沉積速率適中,能均勻地大面積沉積薄膜。但磁控濺射技術也存在離化率低(一般在10%),所制備的膜層在硬度、耐磨性及結合力上不如陰極電弧技術所制備的膜層;在進行化學反應性鍍膜(如TiN、TiO2)時,由于金屬粒子的離化率低、反應活性差,必須過量通入反應性氣體,造成磁控靶面的毒化(化學反應),引起蒸發速率急劇降低等一系列雪崩式后果,使得磁控濺射反應鍍膜存在著不穩定性和不可控性。
         
                因此現在市面上有多功能離子真空鍍膜機的出現,通過大量試驗及工業化應用,本項目得出以下結論:
              (1)所設計的多種鍍膜技術復合的多功能離子鍍膜機是成功的,所建立的鍍膜系統綜合性能在國內處于領先地位。 
              (2)該設備可大面積低成本制備表面光潔致密、平滑細膩,性能優異的類金剛石膜及金屬氮(或碳)化物多元多層膜。
              (3) 采用特殊的多層梯度中間過渡層及摻雜技術,降低了內應力,提高了膜/基結合力,有利于膜層生長(最厚達6mm)。 
              (4)所制備DLC膜具有優異的綜合性能:硬度>20GPa(最高達37.25GPa),厚度可調(最厚達6mm),膜/基結合力>50N(最高達100N),摩擦系數<0.2,膜層光潔細膩。 
              (5)所開發出的基體/Cr/CrN/CrTiAlN/CrTiAlCN/CrTiC/DLC多元多層耐磨耐熱自潤滑涂層具有良好的綜合性能:硬度高達28.7GPa,厚度1-4mm可調,膜/基結合力大于70N, 摩擦系數小于0.2。 
              (6)所研制的耐磨減摩膜已成功應用于多種高精密工模具以及精密關鍵部件上。應用結果表明:膜層的表面強化效果顯著,可大幅度提高產品質量及使用壽命。
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