多弧离子镀调研报告
多弧离子镀设备阴极电弧蒸发源工作稳定性的研究
一引言多弧离子镀设备中阴极电弧蒸发源(靶)的真空电弧放电共工作电流一般为60～100A或更高些，工作电压约20V，电弧电流集中在靶面的阴极弧斑上，斑点面积很小，电流密度很高。
在无外加磁场的情况下，阴极孤斑在靶面上的运动是无规则的，其颠簸运动速度达每秒几米，由于这种无规则的运动，若斑点移到蒸发面以外，可能导致灭弧、损坏装置及污染膜层。
如何使蒸发源稳定工作，提高蒸发源的工作性能，对提高设备的整机水平，提高膜层质量极为重要。
二多弧靶真空电弧稳定性的影响因素对多弧靶真空电弧的稳定性问题，许多科技工作者已避行了大量的试验研究工作-发表过许多论文，提出了一些提高电弧燃烧稳定性办法。
L.P.Sablev曾提出采用间隙屏蔽和采用一些反馈机构来提高电弧的稳定性；H.Wroe建议采用磁场限制阴极弧斑的运动；C.F.Morrison.Jr则利用限弧环限制弧斑移离蒸发表面的办法来维持电弧的正常燃烧。
通过大量的实验研究发现，多弧靶电弧放电的稳定性与许多因素有关。
影响效果最显著的是磁场对电弧燃烧稳定性的影响；同时阴极表面的清洁程度、阴极靶面的几何尺寸、几何形状及表面状态、阴极靶面的表面温度、电弧电流的大小、真空室内真空度及环境气氛种类等对多弧靶电弧燃烧的稳定性都有不同程度的影响。
三、实验现象及分析1．磁场对多弧靶电弧燃烧稳定性的影响多弧离子镀设备靶源的真空电弧放电是以场致发射为主，热电子发射为辅。
场致发射所需的强电场是靠靶面前的空间电荷产生的，这种真空电弧放电具有相当高的离化率，一般离化率为60％～90％，在真空室内特别是靶面附近基本上是完全的等离子体。
由于磁场对带电粒子的运动具有很大的影响，从而真空电弧受磁场的控制。
无外加磁场情况下，阴极弧斑为堆团状，且在靶面上无规则运动，这时电弧燃烧极不稳定，时常灭弧，靶面刻蚀极为粗糙。
在靶面附近加一非轴对称磁场且磁力线平行于靶面的情况下电弧放电的弧斑形貌，这种情况下弧斑亦为堆团状，其运动是沿一个方向(与磁场方向有关)，最后停留于靶面外沿一点至到灭弧。
多弧离子镀与磁控溅射联用镀制TiN-SiO2复合装饰薄膜的研究
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
多弧离子镀与磁控溅射联用镀制TiN/SiO2 复合装饰薄膜
的研究
本文结合多弧离子镀和磁控溅射两种镀膜方法的优点，制备了
TiN/SiO2 复合薄膜。
通过扫描电镜可以观察到，制备的复合膜比单纯的氮化钛薄膜更加致密和光滑，基本消除了大颗粒的影响。
另外，可以通过控制溅射SiO2 的时间实现对膜层色度的控制。
在本文的试验条件下，当氧化硅溅射时间为30 min 时，得到的膜层为咖啡色，当氧化硅溅射时间为1 h，膜层为玫瑰红色。
采用两种镀膜手段联用的方法，可以得到高品质，颜色丰富的膜系。
氮化钛膜是一种黄色系的装饰涂层，且具有良好的耐磨性，因此在装饰
领域应用非常广泛。
采用多弧离子镀法在金属表面制备氮化钛装饰层具有成膜速度快，膜层和基底结合力好的优点，被国内许多装饰镀膜相关的厂家所采用。
但是这种镀膜方式也存在着一些不足：
①色度难控制：这是因为在离子镀膜过程中首先将镀膜材料蒸发成蒸
气，是一个快速不易精确控制的过程，导致膜层的厚度不容易控制，为了得到特定厚度和色系的薄膜，镀膜时间需要精确到秒，因此，对操作人员提出很高的要求，需要操作人员具有丰富的经验；
②大颗粒污染问题：多弧离子镀膜过程中，由于电弧阴极斑在靶材表面
滚动燃烧时不断产生中性团簇，这些团簇与等离子体一道喷发出来，沉积到膜层表面，形成大颗粒，造成表面的污染，进而影响膜层的性能。
用磁控溅射设备制作膜材料是在20 世纪40 年代发展起来的，并随着晶
体管和CD 等的发展而得到普及和广泛应用，逐步成为产品制造的一种常用手段。
磁控溅射镀膜，膜厚容易控制且膜层致密：控制真空室中的气压、溅射功。
多弧离子镀大颗粒的去除及脉冲偏压对膜层特性的影响研究
(5) The pulsed bias can make the plasma sheath fluctuate and prevent the big particles in lower speed from reaching the substrate surface. Simultaneously, the sputtering effect of the pulsed bias can inhibit the growth of big particles on film, thus improve the surface topography of film.(6) The 90° bend magnetic filter can interdict the transport of big particles effectively and can eliminate most of particles. Combined with the pulsed bias, the filter was used to produce the tetrahedral amorphic carbon film (ta-C) which achieve the higher standard of surface particles. Thereinto, the particle density can be decreased below0.55/100 μm2, the ave rage diameter can be less than 0.29 μm and the carbon film can achieve the generic surface finishment of film produced by magnetron sputtering.KEYWORDS:Multi-arc ion plating, Big particles, Magnetic filter, Pulsed bias, Tetrahedral amorphic carbon (ta-C) film目录第一章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 多弧离子镀的基本原理与结构 (2)1.3 多弧离子镀大颗粒问题研究现状 (3)1.4 四面体非晶碳（ta-C）膜 (4)1.5 研究思路与目的 (5)第二章大颗粒的产生以及去除理论分析 (6)2.1 大颗粒的产生 (6)2.2 大颗粒的运输过程 (6)2.3 大颗粒的去除理论 (7)2.3.1 大颗粒发射的抑制 (7)2.3.2 大颗粒运输过程中的过滤 (8)2.3.3 脉冲偏压对大颗粒的抑制作用 (11)2.3.3.1 脉冲偏压的溅射作用 (11)2.3.3.2 等离子体鞘层对大颗粒的抑制 (11)第三章实验设备、方法及分析测试 (15)3.1 脉冲偏压磁过滤多弧离子镀设备 (15)3.2 四面体非晶碳（ta-C）膜的制备 (17)3.3 分析测试方法及仪器 (18)第四章采用弯管磁过滤器去除大颗粒的研究 (20)4.1 弯管磁过滤器结构设计的关键因素 (20)4.2 弯管磁过滤器效率的提升 (23)4.2.1磁过滤器线圈电流对其效率的影响 (24)4.2.2磁过滤器机械挡板孔径对其效率的影响 (25)4.2.3磁过滤器弯管偏压对其效率的影响 (28)4.2.4磁过滤器的整体效率 (29)4.3 弯管磁过滤器的大颗粒去除效果 (31)4.4 本章小结 (33)第五章采用脉冲偏压改善膜层综合性能研究 (35)5.1 膜层制备参数设计 (35)5.2 脉冲偏压对膜厚与硬度的影响 (35)5.3 脉冲偏压对膜层大颗粒的影响 (37)5.4 脉冲偏压对膜层键价结构的影响 (39)5.5 本章小结 (41)第六章总结与展望 (42)6.1 全文总结 (42)6.2 展望 (43)参考文献 (44)图1.1 多弧离子镀机构示意图 (3)图2.1 等离子体鞘层及其压降分布 (12)图3.1PIS1500型离子镀膜设备原理 (15)图3.2PIS1500型离子镀膜设备 (16)图3.3 碳原子的三种轨道杂化方式 (17)图4.190°磁过滤弯管模型图及实物图 (21)图4.2 过滤器磁场强度与电流之间的关系 (22)图4.3 过滤器电路简图 (23)图4.4 不同磁场电流情况下束斑照片 (24)图4.5 过滤器磁场电流对离子电流的影响 (25)图4.6 不同机械挡板孔径条件下束斑照片 (26)图4.7 机械挡板孔径对离子电流的影响 (27)图4.8 过滤器弯管偏压值对离子电流的影响 (28)图4.9不同制备参数样品显微镜照片 (32)图5.1 基片偏压与膜厚及硬度的关系 (36)图5.2 不同脉冲偏压样品显微镜照片 (38)图5.3 脉冲偏压对大颗粒的影响 (38)图5.4 不同脉冲偏压样品拉曼光谱 (39)图5.51200V脉冲偏压下制备的Ta-C薄膜拉曼光谱 (40)图5.6 脉冲偏压与拉曼峰强度比值I D/I G (40)表2.1 电弧等离子体中离子参数 (9)表4.1 碳靶大颗粒尺寸及其拉莫尔半径 (20)表4.2 过滤器弯管内磁场强度计算值及实测值 (22)表4.3 孔径110mm挡板不同直径范围的离子电流通过比率 (27)表4.4 弯管磁过滤器的通过效率 (30)表4.5ta-C样品制备参数 (31)表4.6ta-C样品表面参数与颗粒统计 (31)表5.1 不同脉冲偏压样品膜厚与硬度值 (36)表5.2 不同脉冲偏压样品表面颗粒统计 (37)第一章绪论第一章绪论1.1 研究背景电镀为各类工业产品提供了防护性、装饰性和功能性涂层，在国民经济以及各行各业中，一直占据着举足轻重的地位，但是，电镀过程中需要种类繁多的电镀液以及化学试剂，因此生产环节不可避免地产生大量环境污染物。
真空多弧离子镀薄膜结合力检测试验探究
真空多弧离子镀薄膜结合力检测试验探究李璠;李艳芬【摘要】In the present work, the TiN plating technology for the two kinds of materials of 4Cr14Ni14W2Mo and W9Mo3Cr4V was studied with a MIP-700 multifunction ion plating machine, and the binding force of the film was measured with a WS-2005 automatic scratch measuring instrument. In addition, the judgment criterion for the binding force and the definition standard of "critical load" in the world were analyzed. The normal load obtained when the film began to crack and peel off and the friction factor suddenly increased was defined as the "critical load" and considered as the judgment criterion of the film binding force. Based on the above results, the experiment methods and critical load judgment criterion for the binding force of the film plated on 4Cr14Ni14W2Mo and W9Mo3Cr4V by vacuum arc deposition were worked out.%采用MIP-700多功能离子镀膜机对4Cr14Ni14W2Mo和W9Mo3Cr4V两种不同材料进行TiN镀膜处理工艺研究,并利用WS-2005自动划痕测量仪测量其结合力,试验表明膜层结合力与基体材料的硬度有关. 本研究对国内外试验中"临界载荷"的定义标准及结合力的判据进行研究分析,定义了当薄膜开始出现破裂、剥落,摩擦因数急剧增大时所对应的法向载荷为试验测定的临界载荷,并以此作为膜层结合的判定指标. 建立4Cr14Ni14W2Mo和W9Mo3Cr4V两种不同材料真空离子镀TiN膜结合力的试验方法和膜基结合力临界载荷评价标准.【期刊名称】《失效分析与预防》【年(卷),期】2015(010)006【总页数】4页(P393-396)【关键词】TiN;真空镀膜;划痕仪;膜基结合力;临界载荷【作者】李璠;李艳芬【作者单位】贵州红林机械有限公司,贵阳550009;贵州红林机械有限公司,贵阳550009【正文语种】中文【中图分类】TG174.4440 引言近年来，随着航空发动机性能的日益提高，越来越多的发动机零部件需要高硬度、高耐磨、高耐腐蚀、高精度尺寸的功能性特殊涂层，以达到表面改性的目的，来满足产品性能特殊要求。
多弧离子镀制备TiAlSiN涂层的工艺研究
多弧离子镀制备TiAlSiN涂层的工艺研究研究了衬底温度、氮气流量、脉冲负偏压对多弧离子镀制备TiAlSiN涂层性能的影响，设计了L9（33）正交试验。
利用扫描电子显微镜、能谱仪、纳米压痕仪和划痕仪对涂层性能进行测试。
结果表明脉冲负偏压对涂层的硬度和表面大颗粒数量影响最大，衬底温度对涂层与衬底之间附着力影响最为明显。
通过比对正交试验极差值，制定最佳制备工艺，制得的TiAlSiN涂层硬度为39.6GPa，膜基附着力为31.2N。
标签：多弧离子镀；TiAlSiN；硬度；附着力；大颗粒Abstract：The effects of substrate temperature，nitrogen flow rate and pulse negative bias voltage on the properties of TiAlSiN coatings prepared by multi-arc ion plating were investigated. The properties of the coatings were tested by scanning electron microscope，energy spectrometer，nano-indentation instrument and scratch tester. The results show that the negative pulse bias has the greatest influence on the hardness and the number of large particles on the surface of the coating，and the substrate temperature has the most obvious effect on the adhesion between the coating and the substrate. The hardness of TiAlSiN coating was 39.6GPa and the adhesion of film substrate was 31.2N.Keywords：Multi-arc ion plating；TiAlSiN；hardness；adhesion；large particle1 概述涂層刀具不仅保持了基材的韧性和强度，还具有硬质涂层的耐磨性，大大提升了切削刀具的使用寿命。
多弧离子镀中磁场对电弧运动影响的研究
多弧离子镀中磁场对电弧运动影响的研究近年来，多弧离子镀（PACVD）作为一种新型的材料涂层技术，在航空航天、汽车制造、电子制造、石油化工、军工等领域得到了广泛的应用。
然而，PACVD的技术正在发展到磁场控制的新阶段，因此，对电弧及其控制是进一步深入研究PACVD的重要研究内容。
磁场对电弧影响很大，它可以改变电弧沿离子靶气体流动的方向，改变电弧热力学性能，增加抛物线弧度，改变沉积物的形状，从而改变涂层性能。
因此，如何有效控制电弧中磁场的发展，使表面宽度更加均匀，涂层质量更稳定，从而获得更为优良的涂层性能，成为当前PACVD技术的研究重点。
基于上述研究背景，本文通过研究多弧离子镀中磁场对电弧运动的影响，探讨了PACVD技术中磁场控制的应用策略，进而提高PACVD 技术应用效率。
首先，介绍了离子镀技术和多弧离子镀技术的基本原理以及磁场的作用原理。
研究发现，磁场可以改变电弧的流动轨迹，影响涂层的形状。
其次，利用实验室内建立的多弧离子镀系统，研究了加入磁场条件下的电弧分布规律，研究了不同磁场强度对电弧的影响。
研究发现，磁场对电弧的发展非常显著，可以改变电弧沿离子靶气体流动的方向，改变电弧热力学性能，增加抛物线弧度，改变沉积物的形状。
最后，根据实验结果，分析磁场对电弧的影响，提出具体的磁场控制策略，有效提升技术应用效率和生产质量。
本研究为多弧离子镀领域提供了一种有效的技术策略，可以改善多弧离子镀的技术应用，有效提升表面宽度的一致性和涂层质量的稳定性，从而获得更为优良的涂层性能。
此外，本研究还为多弧离子镀技术的进一步发展提供了可行的方案，为电弧的发展提供了有益的建议，为PACVD技术的广泛应用提供了参考。
总之，本研究通过研究多弧离子镀中磁场对电弧运动影响，探讨了PACVD技术中磁场控制的应用策略，为PACVD技术的发展提供了可行的方案，为涂层技术的进一步发展提供了参考。
本文的研究成果也可供多弧离子镀技术的应用工程师和研发人员参考。
多弧离子镀膜技术的主要工艺参数与涂层性能的关系
多弧离子镀膜技术的主要工艺参数与涂层性能的关系由于影响涂层质量的因素多而复杂，因此研究工艺参数与涂层性能指标之间的关系，以实现涂层性能预测与工艺优化设计，始终是研究人员致力的目标。
国内外研究表明多弧离子镀膜的主要工艺参数有：基体沉积温度、反应气体压强与流量、靶源电流、基体负偏压、基体沉积时间等。
实验对多弧离子镀制备TiC薄膜的工艺与性能进行了研究，得出各工艺参数对涂层显微硬度和涂层/基体结合力的影响程度。
对显微硬度影响程度的主次顺序是反应气体流量、沉积时间、基体负偏压、靶源电流；对涂层/基体结合力影响程度的主次顺序是沉积时间、反应气体流量、基体负偏压、靶源电流。
实验采用多弧离子镀方法制备了TiN/Cu纳米复合涂层，研究了工艺参数对涂层硬度的影响，结果表明对显微硬度影响程度的主次顺序是反应气体压强、沉积时间、基体沉积温度、基体负偏压。
基体沉积温度基体沉积温度对涂层的生成、生长及涂层的性能产生直接的影响。
根据吉布斯的吸附原理可知，温度越高基体对气体杂质的吸附越少。
因此，一般说来，基体沉积温度高，有利于涂层的生成、生长，增大沉积速率；也有利于提高涂层与基体的附着力，使涂层晶粒长大，表面平整光亮。
但温度太高，会引起晶粒粗大，强度和硬度下降。
实验采用多弧离子镀技术在高速钢表面沉积了TiN涂层，研究了不同沉积温度下TiN涂层的表面硬度与涂层/基体的结合力，结果表明在保证基体材料不过热的前提下，提高沉积温度有利于提高TiN涂层的性能。
并得出了最佳的沉积温度为500℃，此时TiN涂层的硬度、涂层/基体结合力与刀具性能最佳。
对刀具进行涂层时，为使涂层与基体牢固结合，提高涂层质量，需在涂层前将基体加热到一定温度。
对于高速钢刀具一般为500℃左右，硬质合金刀具一般在900℃左右。
反应气体压强与流量反应气体的压强与流量大小直接影响涂层的化学成分、组织结构及性能。
实验在W18Cr4VCo5高速钢基体上采用多弧离子镀技术制备了TiAlN涂层，研究了N2分压对熔滴形成的影响，结果表明随N2分压的增加，涂层中颗粒和熔滴的密度、直径减小，主要是通过靶材表面零中毒，不形成氮化物从而提高材料的熔点引起的。
多弧离子镀中磁场对电弧运动影响的研究
多弧离子镀中磁场对电弧运动影响的研究电弧镀是一种橡塑件表面熔敷金属镀层的先进热处理技术，它可以有效的消除表面的污染物，提高表面的耐腐蚀性和硬度，以及确保表面无孔洞、裂纹和隙洞等缺陷。
因此，电弧镀已经成为未来机械加工表面处理技术中重要的组成部分。
然而，传统的单弧镀技术往往会对电弧运动产生不利影响，影响镀层质量，并使镀层中浓缩的负载无法有效贯通。
为了解决以上问题，多弧离子镀技术应运而生，它可以有效地控制电弧运动，保证电弧和镀层之间的分布均匀，从而改善熔敷金属的质量，提高表面粗糙度，增加表面的光泽度和硬度，还可以提高熔敷金属的抗腐蚀性。
此外，多弧离子镀技术还可以改变电弧的形状，减少点滴，从而有效地降低金属析出的不良缺陷，改善镀层的耐腐蚀性和硬度。
然而，多弧离子镀技术仍然存在一些技术难题，其中最重要的是磁场对电弧运动的影响。
在空腔中，由于弧极距离过大，多弧电弧容易出现稳定性问题，从而影响镀层的质量和性能。
因此，研究磁场对多弧电弧的控制和调节，以改善多弧离子镀的电弧运动的性能，已经成为当前研究热点之一。
首先，对磁场对电弧运动的影响进行分析，发现磁场能有效控制电弧，从而改善多弧离子镀的效率和质量。
其次，根据实验研究，发现在磁铁极处设置强磁场，可以有效提高电弧传输速率，减少熔敷金属表面的不良缺陷，从而提高镀层的质量和稳定性。
最后，对多弧离子镀磁场改进技术进行探索，发现采用多极磁场可以进一步减少电弧的形变，改善多弧离子镀的电弧传输性能，同时减少电弧熔接的衰减，从而满足实际应用的要求。
根据以上研究，可以总结出多弧离子镀中磁场对电弧运动的影响有三个方面：第一，磁场可以有效改变电弧的形状，从而使电弧具有较高的稳定性；第二，磁场可以改变电弧传输的速度，从而提高多弧离子镀的效率；第三，通过磁场调节，可以分散电弧传输，从而改善多弧离子镀镀层中的质量上。
总之，通过研究磁场对多弧离子镀的影响，可以更好地提高多弧离子镀的技术水平。
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多弧离子镀技术的现状调研引言物理气相沉积技术早在20世纪初已有些应用，但在最近30年迅速发展，成为一门极具广阔应用前景的新技术，并向着环保型、清洁型趋势发展。
20世纪90年代初至今，在钟表行业，尤其是高档手表金属外观件的表面处理方面得到越来越为广泛的应用。
离子镀技术是在真空蒸镀和真空溅射的基础上于20世纪60年代初发展起来的新型薄膜制备技术，于1963年由D．M．Mattox提出，1971年Chamber等发表了电子束离子镀技术，1972年又出现了反应蒸发镀（ARE）技术，并制作了TIN及TIC超硬膜。
同年，MOLEY和SMITH将空心阴极技术应用于镀膜。
多弧离子镀属于离子镀的一种改进方法，是离子镀技术中的皎皎者。
最早由苏联人开发，80年代初，美国的Multi-Arc公司首先把这种技术实用化，至此离子镀达到工业应用水平。
离子镀种类很多，蒸发远加热方式有电阻加热、电子束加热、等离子电子束加热、高频感应加热等然而多弧离子镀与一般的离子镀有着很大的区别。
多弧离子镀采用的是弧光放电，而并不是传统离子镀的辉光放电进行沉积。
简单的说，多弧离子镀的原理就是把阴极靶作为蒸发源，通过靶与阳极壳体之间的弧光放电，使靶材蒸发，从而在空间中形成等离子体，对基体进行沉积。
由于多弧离子镀技术具有镀膜速度高，膜层的致密度大，膜的附着力好等特点，使多弧离子镀镀层在工具、模具的超硬镀膜、装饰镀膜等领域的应用越来越广泛，并将占据越来越重要的地位。
离子镀技术是当前使用面最为广泛、最为先进的表面处理技术之一，而多弧离子镀更是其中的佼佼者。
据不完全统计，国内外有近一半以上表面处理使用多弧离子镀技术，尤其是那些需要耐磨、耐蚀及特殊要求的场合。
随着社会的进步，科学的发展，离子镀技术必将加完善。
目录引言 (1)1 物理气相沉积技术 (3)1.1物理气相沉积技术种类 (3)1.2物理气相沉积技术主要厂商 (3)1.2.1 PLATIT涂层设备公司 (3)1.2.2 赛利涂层技术有限公司 (4)1.2.3 欧瑞康巴尔查斯有限公司 (4)1.2.4 德国PVT涂层有限公司 (4)1.2.5 瑞士Sulzer (4)1.2.6 亚特梯尔镀层科技有限公司 (5)1.2.7 爱恩邦德技术有限公司 (5)1.2.8 豪泽（Hauzer）技术镀层公司 (5)1.2.9 北京丹普表面技术有限公司 (6)1.3 物理气相沉积技术总结 (6)2多弧离子镀 (6)2.1多弧离子镀原理及工艺 (6)2.2多弧离子镀工艺特点 (7)2.3多弧离子镀膜设备 (7)2.3.1多弧离子镀膜设备构成 (7)2.3.2多弧离子镀膜设备厂家 (8)3多弧离子镀技术制备银膜 (9)3.1多弧离子镀设备制备银膜的特点 (9)3.2破坏银膜的主要因素 (9)3.3多弧离子镀设备制备银膜的改善 (9)4生产成本分析 (9)4.1成本分析的目的 (9)4.2成本分析的根本任务 (10)4.3影响产品成本的主要因素： (10)4.3.1建厂时带来的固有因素 (10)4.3.2宏观经济因素 (10)4.3.3企业经营管理因素 (10)4.3.4生产因素 (11)4.3.5其他影响因素 (11)5多弧离子镀工艺问题分析和改进方向 (11)5.1基体沉积温度 (11)5.2反应气体压强与流量 (11)5.3 靶源电流 (11)5.4基体负偏压 (12)5.5基体沉积时间 (12)6结语 (13)1 物理气相沉积技术1.1物理气相沉积技术种类物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)技术是在真空条件下，采用物理方法，将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体（或等离子体）过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。
物理气相沉积的主要方法有（1）真空蒸镀；（2）溅射镀膜；（3）离子镀膜。
发展到目前，物理气相沉积技术不仅可沉积金属膜、合金膜、还可以沉积化合物、陶瓷、半导体、聚合物膜等。
1.1.1真空蒸镀真空蒸镀基本原理是在真空条件下，使金属、金属合金或化合物蒸发，然后沉积在基体表面上，蒸发的方法常用电阻加热，高频感应加热，电子束、激光束、离子束高能轰击镀料，使其蒸发成气相，然后沉积在基体表面，历史上真空蒸镀是PVD法中使用最早的技术。
1.1.2溅射镀膜溅射镀膜基本原理是充氩气的真空条件下，使氩气进行辉光放电，这时氩原子电离成氩离子，氩离子在电场力的作用下，加速轰击以镀料制作的阴极靶材，靶材会被溅射出来而沉积到工件表面。
如果采用直流辉光放电，称直流(Qc)溅射，射频(RF)辉光放电引起的称射频溅射。
磁控(M)辉光放电引起的称磁控溅射。
1.1.3离子镀膜离子镀基本原理是在真空条件下，采用某种等离子体电离技术，使镀料原子部分电离成离子，同时产生许多高能量的中性原子，在被镀基体上加负偏压。
这样在深度负偏压的作用下，离子沉积于基体表面形成薄膜。
1.2物理气相沉积技术主要厂商1.2.1 PLATIT涂层设备公司PLATIT公司总部位于瑞士，属于BCI集团旗下企业。
该公司是目前唯一只做设备不做涂层服务的公司。
目前在国内的市场主要由代理商科汇负责，科汇最早在香港开了涂层中心，于2006年在深圳成立分厂，但现在基本都转移到深圳。
PLATIT的最大优点是开发纳米结构涂层，而且宣传的非常好，PLATIT的设备是目前在国内销售的最多的外国涂层设备。
1.2.2 赛利涂层技术有限公司赛利涂层技术有限公司原是天威赛利涂层技术有限公司，由天威集团与德国CemeCon AG共同投资成立。
公司成立于2003年09月。
2005年04月，天威赛利成功通过德国TüV（莱茵公司）的ISO9001:2000质量认证，2008年06月顺利完成了由德国CemeCon独资的股权变更，公司名称变更为：保定赛利涂层技术有限公司。
公司主营业务为：PVD（物理气相沉积）与金刚石涂层产品、涂层设备、配件与耗材的制造、销售与售后服务。
1.2.3 欧瑞康巴尔查斯有限公司欧瑞康巴尔查斯涂层(苏州)有限公司是瑞士独资公司，注册成立于2003年，目前全国有7个涂层中心，分别位于天津、江苏苏州、浙江温岭、陕西汉中和西安、四川成都、广州东莞。
目前我们正在建设两个新的涂层中心，分别位于在重庆市和山东济南市。
欧瑞康已涉足六大领域：涂层、真空、光学和航空元件、纺织品、推进系统、半导体等。
欧瑞康巴尔查斯产品在国市场的占有份额约为15％～20％，这一份额已经是国内最大的PVD涂层公司，比其它涂层公司要高出很多，目前巴尔查斯在全球市场所占份额约为三分之一。
1.2.4 德国PVT涂层有限公司德国PVT涂层有限公司，是由德国PVT公司在中国投资设立的涂层加工中心，公司总部在德国的本斯海姆，目前该公司自己在国内有四个涂层中心：黑龙江哈尔滨、江苏常州、浙江温岭、广东东莞。
德国PVT公司是当今世界上最先进的超硬涂层技术研发和设备制造公司之一，是专门开发设计具有世界领先水平的离子和等离子真空镀膜设备的高科技公司，主要集涂层设备制造，涂层新工艺研发及涂层加工于一体。
特别是其动态磁场设计，电弧运动速度快，而且遍布整个靶面，能够提高膜层均匀性、提高靶材利用率、减小液滴等特点。
1.2.5 瑞士Sulzer瑞士Sulzer公司成立于1984年，1987年在德国Bevgisch Gladbach建立独立的涂层中心，主要以MAXIT耐磨涂层为主。
1992年开始生产制造设备，并扩大了涂层服务，1997年兼并了Klocknev Ionon GmbH公司，业务范围扩展到等离子渗氮领域，即IONIT R耐磨保护，1999扩展到装饰涂层领域。
2001年该公司被瑞士Sulzer公司收购，2002年扩大了Bergisch Gladbach的IONIT和IONIT OX 的生产规模，成为最大的工业等离子表面处理制造商。
2003年兼并了美国前DB 薄膜公司，开始从事MAXIT、IONIT、IONITOX生产服务。
1.2.6 亚特梯尔镀层科技有限公司亚特梯尔镀层科技有限公司是由香港Art Technology Development LTD与英国Teer Coating LTD共同投资组建的外资企业。
Teer coating主要强项是非平衡磁控溅射，公司位于东莞市凤岗镇塘沥村福民工业区，主要从事机械加工用的刀、模具的镀层处理，目前主要生产CrAlTiN、Graphit-iC和MoST三种高性能的镀层。
1.2.7 爱恩邦德技术有限公司爱恩邦德技术有限公司于2005年由IonbondAG集团投资140万美金成立了爱恩邦德涂层（苏州）有限公司，公司下设苏州、昆山两个工厂分别位于苏州工业园区和昆山经济技术开发区。
IonbondAG集团中国总部―--爱恩邦德（无锡）技术有限公司设于无锡市高新科技技术区，IonbondAG集团致力于CVD（化学气相沉积）、PVD（物理气相沉积）、PACVD（离子加强化学气相沉积）以及CVA（铝化学气相沉积）等多种表面膜层技术及其设备的研发与生产。
1.2.8 豪泽（Hauzer）技术镀层公司豪泽（Hauzer）技术镀层公司是PVD技术的全球供应商，该技术广泛应用于切削刀具、汽车零部件及卫浴五金件。
母公司易普森国际是市场上领先的真空热处理技术供应商，易普森工业炉（上海）有限公司是其在中国的生产基地。
豪泽公司以易普森上海为其在中国的基地，为豪泽公司先进的镀层和PVD系统的用户提供本地化的服务支持。
除了为切削刀具提供一流的硬镀层外，豪泽公司也为硬质钢的干式高速加工以及铝、不锈钢和钛合金的切削刀具提供最优化的工具镀层技术和减磨镀层技术。
Hauzer在汽车发动机零部件涂层上的市场份额是全球第一的，另外他最突出的涂层技术是在DLC膜上，这几年刀具涂层方面的业务发展迅速。
1.2.9 北京丹普表面技术有限公司北京丹普表面技术有限公司是由北京丹鹏表面技术研究中心和意大利普罗泰克表面技术有限公司于2000年4月共同投资兴建的中意股份合作企业。
主要从事物理气相沉积（PVD）技术的研究和开发。
主营产品为阴极电弧离子蒸发系统和非平衡磁控溅射系统， AS系列和Propower(简称PP)系列计算机全自动控制离子镀膜设备是其主打产品。
1.3 物理气相沉积技术总结磁控溅射技术和电弧技术在工具涂层领域各有优势，到目前为止还很难说哪种技术更好。
磁控溅射技术这几年发展很快，世界涂层领域在工具涂层上溅射技术做的最好的还是德国的Cemecon公司，而且涂层的产品几乎全是刀具。
在刀具涂层领域，涂层设备的设计制造也有一些新的趋势。
一些知名的国外涂层设备制造商纷纷推出电弧加溅射的涂层设备，例如Sulzer的Domino系列涂层设备，Balzers的Innova，以及豪泽公司的涂层设备。