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电弧离子镀技术中脉冲偏压的作用

作者:深圳市英能电气有限公司

时间:2024-07-10

  在电弧离子镀技术中,脉冲偏压扮演着至关重要的角色。以下是脉冲偏压在该技术中的主要作用:

  灭弧速度快:

  当采用脉冲偏压时,特别是在主弧轰击时,通过设定如20%的占空比,可以使工件上所施加的高偏压自动“过零”,从而切断对已经形成电弧的供电,使电弧自动熄灭。这有效地防止了连续的大弧光对工件造成的烧伤。

  工件温升低:

  脉冲偏压是间断供电的,因此工件只在“占空”的时段内受到吸引过来的离子轰击。在不导通的时段内,工件不受离子轰击,这显著减少了总的平均能量输入。因此,与采用直流电源时工件连续受到离子轰击相比,工件的温度会相对较低。

  例如,在高速钢等500℃左右回火的工模具上沉积氮化钛等硬质涂层时,为了优化金属的离化率和提高硬质涂层的致密度,通常会将占空比调到80%左右。而对于低温回火的工模具和锌铝合金件,则需要将占空比调低以降低沉积温度。

  大熔滴减少,膜层组织更加致密:

  脉冲偏压电源的应用使得膜层组织中的大熔滴明显减少或细小化。尽管脉冲偏压不能彻底清除大颗粒,但其对小尺寸的大颗粒净化效果比较明显,这对于减少膜层中的缺陷、提高膜层质量具有重要意义。

  由于工件上的膜层在连续生长过程中间断接受离子轰击,这种脉冲偏压的作用有助于松弛膜层生长过程中的应力,从而获得与基体结合良好的厚涂层。目前,利用这种技术可以沉积出4~7um的硬质涂层,显著提高工模具的寿命。

  提高镀层质量和功能:

  脉冲偏压电弧离子镀能够实现高质量的镀层,因为离子束的高能量和高速度使得镀层在表面形成紧密的结构,具有良好的附着力和耐腐蚀性。这种镀层不仅可以提高材料的表面硬度和磨损性能,还可以增强材料的耐热性和耐腐蚀性,延长材料的使用寿命。

  综上所述,脉冲偏压在电弧离子镀技术中起到了至关重要的作用,包括快速灭弧、降低工件温升、减少大熔滴和提高镀层质量等。这些作用使得电弧离子镀技术能够制备出高质量、高性能的薄膜材料,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。

  深圳市英能电气有限公司是一家集真空镀膜电源/PVD镀膜电源的研发、生产与销售为一体的高科技企业,主要产品:中频磁控溅射电源单极性脉冲偏压电源/双极性脉冲偏压、直流偏压电源、直流磁控溅射电源、单极性脉冲磁控溅射电源,阳极电源、离子源电源、弧电源、高功率脉冲磁控溅射电源,HIPIMS电源等。已获高新技术企业、iso9001认证,拥有专利多份。产品已获得ce、rohs认证。专注提供真空镀膜电源及工业控制领域的解决方案。咨询热线:137-1700-7958

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