物理气相沉积真空镀膜设备介绍

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PVD真空镀膜简介

PVD真空镀膜简介

PVD真空镀膜简介1. PVD的含义—PVD是英文Physical Vapor Deposition的缩写,中文意思是“物理气相沉积”,是指在真空条件下,用物理的方法使材料沉积在被镀工件上的薄膜制备技术。

2. PVD镀膜和PVD镀膜机—PVD(物理气相沉积)镀膜技术主要分为三类,真空蒸发镀膜、真空溅射镀和真空离子镀膜。

对应于PVD技术的三个分类,相应的真空镀膜设备也就有真空蒸发镀膜机、真空溅射镀膜机和真空离子镀膜机这三种。

近十多年来,真空离子镀膜技术的发展是最快的,它已经成为当今最先进的表面处理方式之一。

我们通常所说的PVD镀膜,指的就是真空离子镀膜;通常所说的PVD镀膜机,指的也就是真空离子镀膜机。

3. PVD镀膜技术的原理—PVD镀膜(离子镀膜)技术,其具体原理是在真空条件下,采用低电压、大电流的电弧放电技术,利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离,利用电场的加速作用,使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。

4. PVD镀膜膜层的特点—采用PVD镀膜技术镀出的膜层,具有高硬度、高耐磨性(低摩擦系数)、很好的耐腐蚀性和化学稳定性等特点,膜层的寿命更长;同时膜层能够大幅度提高工件的外观装饰性能。

5. PVD镀膜能够镀出的膜层种类—PVD镀膜技术是一种能够真正获得微米级镀层且无污染的环保型表面处理方法,它能够制备各种单一金属膜(如铝、钛、锆、铬等),氮化物膜(TiN、ZrN、CrN、TiAlN)和碳化物膜(TiC、TiCN),以及氧化物膜(如TiO等)。

6. PVD镀膜膜层的厚度—PVD镀膜膜层的厚度为微米级,厚度较薄,一般为0.3μm ~5μm,其中装饰镀膜膜层的厚度一般为0.3μm ~1μm ,因此可以在几乎不影响工件原来尺寸的情况下提高工件表面的各种物理性能和化学性能,镀后不须再加工。

7. PVD镀膜能够镀出的膜层的颜色种类—PVD镀膜目前能够做出的膜层的颜色有深金黄色,浅金黄色,咖啡色,古铜色,灰色,黑色,灰黑色,七彩色等。

气相沉积炉介绍及技术参数

气相沉积炉介绍及技术参数

气相沉积炉介绍及技术参数一、原理气相沉积炉是一种利用气体在高温条件下附着在基底表面形成薄膜的热处理设备。

其原理主要分为物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,简称PVD)和化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,简称CVD)两种。

1.物理气相沉积(PVD)物理气相沉积是通过在高真空或惰性气体氛围中将源材料加热到高温,使其蒸发并沉积在基底表面形成薄膜。

常用的物理气相沉积方法包括蒸发法(Evaporation)、溅射法(Sputtering)、分子束外延法(Molecular Beam Epitaxy,简称MBE)等。

2.化学气相沉积(CVD)化学气相沉积是通过在高温条件下将气体中的源材料分解并反应在基底表面上形成薄膜。

常用的化学气相沉积方法包括热CVD、低压CVD、微波CVD、等离子体增强CVD等。

二、技术参数1.温度范围2.压力范围3.反应室尺寸反应室尺寸是根据不同的应用需求设计的,可根据沉积矩阵的尺寸和数量进行调整。

大尺寸反应室通常适用于大面积薄膜的制备,小尺寸反应室则适用于微纳米尺寸器件的制备。

4.加热方式5.气氛控制为了保证沉积过程的成功,气相沉积炉需要精确控制反应室中的气氛,通常通过调整流量控制器和泵等设备来实现。

三、应用1.半导体工业2.光电子工业3.光纤通信总结:气相沉积炉是一种重要的材料制备设备,广泛应用于半导体、光电子和光纤通信等领域。

根据不同的工艺需求,可以选择物理气相沉积或化学气相沉积等工艺。

其技术参数包括温度范围、压力范围、反应室尺寸、加热方式和气氛控制等。

气相沉积炉的应用主要涵盖半导体工业、光电子工业和光纤通信等领域,可以制备出具有特定光学、电学和磁学性质的薄膜和器件。

半导体pvd设备原理

半导体pvd设备原理

半导体pvd设备原理
半导体物理气相沉积(PVD)设备是一种常用于制备薄膜材料的技术。

这种设备基于物理原理,通过在真空环境下加热材料,使其升华并沉积在基底上,形成所需的薄膜。

PVD设备的工作原理如下:
将待沉积的材料放置在真空室中。

真空室的设计是为了排除外部空气,以确保材料在无氧环境下处理。

然后,通过加热材料,使其升华成为气态。

升华的材料蒸汽会扩散到真空室中,并沉积在基底表面上。

基底通常是需要涂覆薄膜的物体,例如电子器件或太阳能电池。

沉积过程可以通过不同的方法实现。

其中一种常用的方法是磁控溅射,它利用磁场将金属靶材的离子击打到基底上。

这种方法可以控制沉积速率和薄膜的成分。

另一种常用的方法是电子束蒸发,它使用电子束加热材料,使其升华并沉积在基底上。

电子束蒸发具有较高的沉积速率和较好的薄膜均匀性。

PVD设备的优点在于可以制备高质量的薄膜,并具有较好的控制能力。

通过调节沉积条件,可以控制薄膜的成分、厚度和结构。

这使得PVD设备在半导体制造、光电子学和纳米器件制备等领域得到广泛应用。

然而,PVD设备也存在一些局限性。

首先,沉积速率相对较低,需要较长的时间来制备较厚的薄膜。

此外,PVD设备对材料的选择性较差,只能用于制备一些高熔点的材料。

总的来说,半导体PVD设备是一种重要的制备薄膜材料的工具。

通过控制沉积条件,可以制备具有特定性质和结构的薄膜,满足不同应用的需求。

随着技术的不断进步,PVD设备将继续在材料科学和工程中发挥重要作用。

半导体pvd设备原理 -回复

半导体pvd设备原理 -回复

半导体pvd设备原理-回复半导体PVD(Physical Vapor Deposition,物理气相沉积)设备是一种常用于半导体制造过程中的薄膜沉积技术。

它通过在真空环境下将固态材料加热到蒸发温度,使其转变为气体形式,并将气体沉积到待处理衬底上。

本文将详细介绍半导体PVD设备的原理,并由浅入深地解释其每个步骤。

一、准备工作在进行半导体PVD之前,需要准备以下材料和设备:衬底,目标材料,真空室,加热系统,蒸发源和基底旋转机构等。

衬底是用来沉积薄膜的基础材料,目标材料则是待沉积的材料。

二、真空环境的建立在进行半导体PVD之前,首先需要将真空室内的空气抽取出来,建立真空环境。

这是为了避免杂质对薄膜质量和沉积过程的干扰。

真空室中的空气通过真空泵抽取,然后通过抽气管道排出。

三、加热蒸发源接下来,需要将目标材料的蒸发源加热到足够的温度,使其转变为气体形式。

通常使用电阻加热或电子束加热的方式来加热目标材料。

四、形成薄膜一旦目标材料被加热到蒸发温度,其原子或分子将转变为气体形式,并扩散到真空室内。

这些气体原子或分子会在衬底表面沉积,并逐渐形成一层薄膜。

薄膜的厚度可以通过控制沉积时间来控制。

五、旋转衬底为了均匀地沉积薄膜,需要将衬底进行旋转。

旋转衬底可以使气体原子或分子在沉积过程中均匀地分布在衬底表面上,从而形成均匀的薄膜。

六、薄膜的控制除了沉积时间之外,还可以通过调节其他参数来控制薄膜的厚度和性质。

例如,可以调节加热源温度、衬底旋转速度、沉积速率等参数来控制薄膜的成分、晶体结构和厚度。

七、监测和测量在半导体PVD过程中,需要对沉积过程进行监测和测量,以确保薄膜的质量和性能。

常用的监测和测量技术包括压力传感器、沉积速率监测、膜厚测量、成分分析等。

总结:半导体PVD设备通过将固态材料加热到蒸发温度,使其转变为气体形式,并将其沉积到待处理衬底上,从而形成薄膜。

整个过程需要建立真空环境、加热蒸发源、形成薄膜、旋转衬底等步骤。

真空镀膜机相关知识简单介绍

真空镀膜机相关知识简单介绍

真空镀膜机相关知识简单介绍真空镀膜机是一种常见的表面处理设备,用于给各种物体表面镀上不同的金属、化合物或其他材料,以改变物体的物理性质和化学性质。

本文将介绍真空镀膜机的基本原理、应用领域和主要组成部分。

基本原理真空镀膜机利用真空环境下金属或其他材料的蒸发性质,通过加热材料在真空室内蒸发,使蒸汽在真空室内扩散、沉积在物体表面,形成一层非常薄的镀层。

通俗地说,真空镀膜就是将一种材料“喷”到另一种材料上,形成一层新的物质。

在真空中,各种气体的压强和密度非常低,因此可以有效地防止被镀物表面吸收其它气体,避免对镀层的影响。

出于安全考虑,通常采用金属或化合物中的稳定元素进行镀膜。

应用领域真空镀膜机广泛应用于不同行业,包括但不限于:1.电子器件制造业。

例如,应用在LED、红外传感器、太阳能电池、太赫兹探测器、光电器件中等的金属薄膜制备。

2.制品装饰领域。

例如,应用于家具、灯饰、珠宝、手表、手机外壳等产品的表面镀膜。

3.化工和材料科学领域。

例如,应用在新材料的制备、研究和改性中。

主要组成部分真空镀膜机通常由以下几个主要组成部分构成:1.真空室:是镀膜的核心部分。

真空室通常采用不同材质,如不锈钢、玻璃、陶瓷、石英等。

真空室外设有加热器和冷却器以调节温度。

2.加热系统:主要用于加热镀膜材料并使其蒸发。

加热系统应具有精度、稳定性和安全性。

3.泵、管道和阀门:主要用于真空室内气体的排放和进出口控制。

4.控制系统:用于控制加热、通气和真空度等参数。

5.监控系统:用于监控真空度、温度、压力等参数。

通常采用传感器和计算机技术,在运行时实时监测并反馈给操作者。

总结真空镀膜机作为一种常见的表面处理设备,具有广泛的应用领域和多样化的镀膜材料选择。

运用科学的理论和技术,充分掌握真空镀膜机的基本原理和组成部分,可以达到更高的制备效率和更好的镀膜效果。

pvd镀膜设备原理

pvd镀膜设备原理

pvd镀膜设备原理PVD镀膜设备,全称是物理气相沉积(Physical Vapor Deposition)镀膜设备,是一种常用的薄膜制备技术。

它利用高能离子束或高温蒸发源将材料原子或分子蒸发,然后沉积在基底表面,形成均匀的薄膜。

PVD镀膜设备主要包括蒸发源、真空系统和基底台三个组成部分。

蒸发源是主要设备,通过加热材料使其蒸发,并产生高能离子束。

真空系统则能够提供高真空环境,以确保薄膜沉积的质量。

基底台则是放置待镀膜基底的位置。

PVD镀膜设备主要有以下几种工作原理:蒸发、溅射和离子镀。

蒸发是最常见的PVD镀膜技术之一。

蒸发源内的材料通过加热,使其蒸发并沉积在基底上。

蒸发源的加热方式有电阻加热、电子束加热和感应加热等。

蒸发源内的材料蒸发后形成蒸汽,蒸汽经过运输管道进入真空室,在高真空环境下,蒸汽与基底表面相遇,凝结成薄膜。

溅射是另一种常见的PVD镀膜技术。

在溅射过程中,材料源被离子束轰击,使其离子化并溅射出来,然后沉积在基底上。

溅射镀膜可以通过直流溅射、射频溅射、磁控溅射等方式进行。

溅射镀膜的薄膜均匀性更好,适用于复杂形状的基底。

离子镀是一种利用离子束轰击基底表面的技术。

在离子镀过程中,材料被加热并离子化,然后通过高能离子束轰击基底表面,使薄膜原子或分子沉积在基底上。

离子镀技术可用于提高薄膜的致密性和附着力。

PVD镀膜设备在各个领域有着广泛的应用。

在电子行业中,PVD技术可用于制备导电薄膜、光学薄膜和防腐蚀薄膜等。

在光学行业中,PVD技术可用于制备反射镜、透镜和滤光片等。

在装饰行业中,PVD 技术可用于制备金属涂层,增加产品的质感和美观度。

此外,PVD 技术还可用于制备硬质涂层、陶瓷涂层和生物医学涂层等。

总结起来,PVD镀膜设备是一种基于物理气相沉积原理的薄膜制备技术。

通过蒸发、溅射和离子镀等工作原理,能够在基底表面形成均匀致密的薄膜。

该技术在电子、光学、装饰等领域有着广泛应用,为产品的性能和外观提供了强大支持。

气相沉积炉介绍及技术参数

气相沉积炉介绍及技术参数

气相沉积炉介绍及技术参数气相沉积炉气相沉积技术是一种发展迅速、应用广泛的表面成膜技术,它不仅可以用来制备各种特殊力学性能(如超硬、高耐蚀、耐热和抗氧化等)的薄膜涂层,而且还可以用来制备各种功能薄膜材料和装饰薄膜涂层等。

气相沉积技术可以分为物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,简称PVD)和化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,简称CVD)。

其中化学气相沉积应用最为广泛,技术发展及研究最为成熟化学气相沉积是通过化学反应的方式,利用加热、等离子激励或光辐射等各种能源,在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化学反应形成固态沉积物的技术。

简单来说就是:两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内,然后他们相互之间发生化学反应,形成一种新的材料,沉积到基片表面上。

CVD和PVD相比,沉积过程要发生化学反应,是一个气象化学生长的过程。

我公司是专业设计、制造工业热处理炉的公司,产品有气相沉积炉、网带钎焊炉,推盘炉、网带退火炉、固化炉、氮化炉、各种燃气炉。

气相沉积炉属于真空设备,就是需要在一定真空环境下进行工作的。

主要部分有:真空反应室,抽气组件,控制面板和水气电部分气相沉积炉技术参数A 有效直径大于2000毫米,有效高度大于3000毫米.B 炉温1050℃.C 先进的底部真空管多路供气,并采用了气体混合器。

D 加热器控制为变压器+调功器。

E 内、外室真空度彩色数显。

F 采用多种节能措施。

G 水、气供给断路声光报警。

H 真空度: Pa。

抽真空时间≤60分钟I 压升率: Pa。

J 采用了马弗罐抗蠕变措施,延长了使用寿命。

K 双罐体过滤气体。

L 内外室压差保护设计。

M 真空阀控制的风机冷却措施。

物理气相沉积(PVD)

物理气相沉积(PVD)
片上成膜; 溅射:用离子轰击,将靶材原子打出来,再沉积到基
片上成膜。
物理气相沉积(PVD)
(3)特点:
优点: a. 使用范围宽,原则上任何物质均可溅 c.可制备掺杂膜、氧化物膜和超高纯膜等。
缺点: a.设备复杂,沉积参数控制较难; b.沉积速率低,约0.01~0.5m/min, 蒸镀: 0. 1~5m/min
① 蒸发速率Ne:
——热平衡条件下,单位时间内,从蒸发源每单位面 积上射出的平均原子数。
N e1 4n
P
2m
3.51 13202 P (1/cm2·s)
kT
MT
(3)
成立条件:S<几个cm2,且P<1Pa 质量蒸发速率G:
——单位时间内,从单位面积上蒸发的质量。
G C m N eC N M 0N e5 .8 3 3 1 0 (g 2 /cP m2·M s) /T
(3)影响因素
1)基底取向及污染问题
基底取向‖单晶膜取向,应力小;
解理面新鲜,可减小污染,但有时也需要引入一点缺陷;
2)外延温度 Te —— 制备单晶膜的临界温度
Te ——提供分子扩散的能量,
是外延生长难易程度的指标。
a. Te与材料性质有关;
b. Te与蒸发速率有关,
蒸发速率↘, Te ↘;
c. Te与表面粗糙度有关,
4)净化处理:对真空系统——烘烤;对基片——加热去污。
物理气相沉积(PVD)
3. 蒸镀分馏问题
由于各组分的饱和蒸气压不同,因而蒸发速率不同,造成 沉积膜的成分与母体不同(分馏),薄膜本身成分也随厚 度而变化(分层)。
合金在蒸发时会发生分馏
设:物质含A,B成分,MA、MB,PA、PB, 则由(3)式,得 :
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物理气相沉积真空镀膜设备介绍(上海大学材料科学与工程学院电子信息材料系,上海200444)摘要:本文主要介绍了五类物理气相沉积的真空镀膜设备。

五种设备分别为:电阻式蒸发装置、电子束蒸发装置、电弧蒸发装置、激光蒸发装置以及空心阴极蒸发装置。

介绍了相关设备的原理,优缺点等。

其中,着重列出了有关电子束蒸发装置的其中一个应用,是厚度为200μm左右的独立式的铁铬-Y2O3非晶态/晶态复合涂层的已经从基板温度500ºC左右的铁铬和氧化钇材料的电子束物理气相沉积产生。

Abstract:It describes the five physical vapor deposition vacuum coating equipment in this article.Five kinds of equipment are: resistive evaporation apparatus, an electron beam evaporation apparatus, arc evaporation apparatus, laser evaporation apparatus and a hollow cathode evaporation apparatus.It introduces the principle of related equipment, advantages and disadvantages. Emphatically identifies the electron beam evaporation apparatus in which an application.It is that Freestanding FeCrAl-Y2O3 amorphous/crystalline composite coating with a thickness of about 200nm has been produced from electron-beam physical vapor deposition of FeCrAl and yttria materials with a substrate temperature of 500 ℃ around.关键词:电阻式蒸发装置、电子束蒸发装置、电弧蒸发装置、激光蒸发装置、空心阴极蒸发装置Keyword :Resistive evaporation apparatus, an electron beam evaporation apparatus, arc evaporation apparatus, a laser evaporation apparatus, a hollow cathode evaporation device一、电阻式蒸发装置电阻式蒸发装置的电加热方法是钨丝热源,针对这种加热方式,其主要的特点在于:第一它主要用于块状材料的蒸发、可以在2200K下工作;其次就是有污染;但仪器操作简单、经济实惠。

电阻式蒸发装置主要由难熔金属蒸发舟:W, Ta, Mo等材料制作,它一般用于粉末、块状材料的蒸发。

利用大电流通过一个连接着靶材材料的电阻器,将产生非常高的温度,利用这个高温来升华靶材材料。

通常使用钨(Tm=3380℃),钽Ta(Tm=2980℃), 钼Mo(Tm=2630℃) ,高熔点又能产生高热的金属,做成电阻器【1】。

电阻式蒸发装置的加热方式对被蒸发的物质可以采取两种方法,即普通的电阻加热法和高频感应法。

前者依靠缠于坩锅外的电阻丝实现加热,而后者依靠感应线圈在被加热的物质中或在坩锅中产生出感应电流来实现对蒸发物质的加热。

在后者情况下,需要被加热的物质或坩锅本身具有一定的导电性。

电阻器可以依被镀物工件形状,摆放方式,位置,腔体大小,旋转方式,而作成不同的形状。

镀膜主要的考虑因素,是让靶材的蒸发分布均匀,能让工件上面的沉积薄膜厚度均匀,镀膜成品才能得到一致的光学功能。

细丝状的金属靶材(Al, Ag, Au, Cr...)是最早被热蒸镀使用的靶材形式,后来则依不同需要,发展出舟状,篮状等各种形状的电阻器。

如图1所示:针对电阻式蒸发装置,我们需要注意的是:(1)避免被蒸发物质与加热材料之间发生化学反应的可能性,可以考虑使用表面涂有一层Al2O3的加热体;(2)防止被加热物质的放气过程可能引起的物质飞溅。

对于电阻式蒸发装置,其优点主要在于:(1)电阻式蒸镀机设备价格便宜,构造简单容易维护。

(2)靶材可以依需要,做成各种的形状。

相对的,电阻式蒸发装置其缺点也是蛮多的:(1)因为热量及温度是由电阻器产生,并传导至靶材,电阻器本身的材料难免会在过程中参加反应,因此会有些微的污染,造成蒸发膜层纯度稍差,伤害膜层的质量。

(2)热阻式蒸镀比较适合金属材料的靶材,光学镀膜常用的介电质材料,因为氧化物所需熔点温度更高,大部分都无法使用电阻式加温来蒸发。

(3)蒸镀的速率比较慢,且不易控制。

(4)化合物的靶材,可能会因为高温而被分解,只有小部分化合物靶材可以被闪燃蒸镀使用。

(5)电阻式蒸镀的膜层硬度比较差,密度比较低。

因此,由于电阻式蒸发装置的缺点较多,一般在应用的时候,很少使用到这种装置来进行高空蒸发镀膜。

二、电子束蒸发装置电阻加热装置的缺点之一是来自坩埚、加热元件以及各种支撑部件的可能的污染。

另外,电阻加热法的加热功率或加热温度也有一定的限制。

因此其不适用于高纯或难熔物质的蒸发。

电子束蒸发装置正好克服了电阻加热法的上述两个不足。

在电子束加热装置中,被加热的物质被放置于水冷的坩埚中,电子束只轰击到其中很少的一部分物质,而其余的大部分物质在坩埚的冷却作用下一直处于很低的温度,即后者实际上变成了被蒸发物质的坩埚。

因此,电子束蒸发沉积装置中可以安置多个坩埚,这使得人们可以同时分别蒸发和沉积多种不同的物质应用各种材料,如高熔点氧化物,高温裂解BN、石墨、难熔金属硅化物等制成的坩锅也可以作为蒸发容器。

这时,对被蒸发的物质可以采取两种方法,即普通的电阻加热法和高频感应法。

前者依靠缠于坩锅外的电阻丝实现加热,而后者依靠感应线圈在被加热的物质中或在坩锅中产生出感应电流来实现对蒸发物质的加热。

在后者情况下,需要被加热的物质或坩锅本身具有一定的导电性。

电子束蒸发装置的电子束加热枪由灯丝、加速电极以及偏转磁场组成。

电子束蒸发设备的核心是偏转电子枪,偏转电子枪是利用具有一定速度的带点粒子在均匀磁场中受力做圆周运动这一原理设计而成的。

其结构由两部分组成:一是电子枪用来射高速运动的电子;二是使电子做圆周运动的均匀磁场。

电子束蒸发的特点主要有:(1)工作真空度比较高,可与离子源联合使用;(2)可用于粉末、块状材料的蒸发;(3)可以蒸发金属和化合物;(4)可以比较精确地控制蒸发速率;(5)电离率比较低。

图2 电子束蒸发装置示意图电子束装置的电子束绝大部分能量要被坩埚的水冷系统带走,因而其热效率较低。

另外,过高的加热功率也会对整个薄膜沉积系统形成较强的热辐射。

由于电子束自身高能量等原因,所以,电子束蒸发对源材料的要求也会比较高。

首先,熔点肯定要高。

蒸发材料的蒸发温度多数在1000-2000℃之间,所以加热源材料的熔点必须高于此温度。

其次,饱和蒸汽压要低。

这是为了防止或减少在高温下加热材料,随蒸发材料一起蒸发而成为杂质进入淀积膜,只有当加热材料的饱和蒸发气压足够低,才能保证在蒸发过程中具有最小的自蒸量,而不致于影响真空度,不产生对薄摸污染的蒸发。

最后,化学性能要稳定。

加热材料在高温下不应与蒸发材料发生化学反应,如果加热材料和蒸发形成工熔点合金,则会降低加热材料的寿命。

电子束物理气相沉积的应用:Freestanding FeCrAl-Y2O3 Amorphous/Crystalline Composite Coating Fabricated by Electron-Beam Physical Vapor Deposition摘要:Freestanding FeCrAl-Y2O3 amorphous/crystalline composite coating with a thickness of about 200um has been produced from electron-beam physical vapor deposition of FeCrAl and yttria materials with a substrate temperature of 500 ℃around. The microstructure was composed of columnar grains near the substrate side and an amorphous top layer. Local crystallization occurred during room temperature preservation. It is inferred that the crystallization activation energy of the material is very low.非晶涂层具有优异的耐腐蚀性【1】,高弹性模量,更好的耐磨性【2-3】,以及独特的磁特性等许多优点【4】。

目前,金属玻璃涂层的大多是用磁控溅射法制作出来的,每分钟几纳米的增长速度【5-6】。

电子束物理气相沉积(EBPVD)是一种将制作涂层用每分钟几微米的沉积速率的更有效的方法。

通过电子束物理气相沉积(EBPVD)技术所提供的高效率可以有利于制造耐磨损性或耐腐蚀性的无定形涂层的其工业应用。

但是,一直没有使用EBPVD制造非晶涂层的任何报告。

实验方法:直径98.5毫米FeCrAlTi(Fe-19.7Cr-5.3Al-5.5Ti)锭和直径68.5毫米的Y2O3锭放入二水冷铜坩埚,同时由两个独立的电子束蒸发。

衬底放置在远离锭的表面350mm处。

利用电子束电流预热锭直至明显的稳定熔化物在晶棒的顶端逐渐增加,则去除沉积阻挡板,沉积开始。

FeCrAlTi与Y2O3电子束电流分别控制在1.3A和0.5 A,在沉积过程中,大约有0.05A的误差范围。

当淀积期间基片温度从440ºC逐渐升高至560ºC,不提供额外的加热器到衬底上。

沉积持续约15分钟。

平均沉积速率是大约13um /min。

沉积之前的加热斜率约38℃/min,沉积后的基片冷却速度为约为47℃/min。

实验讨论:图3 XRD patterns of the foil.(a) amorphous/crystalline composite coating; (b)crystalline coating.择优选取非晶/结晶复合涂层(100)方向的XRD图,可以看出,作为用于复合涂层的沉积表面侧,没有结晶峰被检测到。

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