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「中金企信国际咨询」2020-2026年PVD涂层行业市场投资战略研究及市场发展潜力预测( 二 )


④氮化铬涂层（CrN）：CrN涂层具有良好的抗粘结性 ， 抗腐蚀性 ， 耐磨性 。
用途：加工铝合金 ， 红铜的刀具 ， 注塑模具 ， 零件（特别是有润滑油浸泡） 。
⑤DLC：DLC涂层的组成为TIN+TICN+DLC结构 。 具有摩擦系数较低 ， 耐磨损 ， 膜层应力小好等优点 。
用途：润滑涂层 ， 成型模具 ， 铝合金等粘结性强材料冲压模具 。
⑥ZrN：ZrN不含Ti和Cr的单成膜 ， 有较高的耐热性 ， 涂层颜色艳丽 ， 在加工铝钛合金时可有效减少切削瘤（积屑瘤） 。
⑦AL（L）:最新劈裂电弧涂层 ， 含Si纳米复合涂层 ， 极高抗热性能 ， 适合硬切削 ， 纳米硬度4300Hv ， 纳米厚度1~3μm 。 摩擦系数0.3 。 最高应用温1200℃ 。 加工硬度可达65HRC 。
用途：特适合加工淬火、钢淬火硬钢、不锈钢、沉淀硬化不锈钢 。
⑧MDT：最新劈裂电弧涂层 ， 纳米厚度1-3μm ， 加工硬度可达58HRC 。
用途：特适合加工不锈钢、钛合金、沉淀硬化不锈钢、铜合金、铝合金 。
中金企信国际咨询公布《2020-2026年中国PVD涂层市场研究及投资建议预测报告》
PVD涂层生产工艺专利技术：
（1）基本原理：PVD涂层（镀膜）技术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电离 ， 在电场的作用下 ， 使被蒸发物质或其他反应物沉积在工件上 。 涂层性质（如硬度、结构、耐化学和耐温性、结合力）可以被精确地控制 。
（2）工艺特点：在PVD工艺中的高纯度固体涂层材料（金属如钛、铬和铝）既可通过加热或通过离子轰击（溅射）来得到蒸发 。 同时添加反应性气体（例如氮气或含碳气体）；之后形成含金属蒸气的复合物 ， 并以高度粘附性薄涂层沉积在工具或零部件上 。 以恒定速度旋转固定在几个轴上的零件可获得均匀的涂层厚度 。
（3）主要工艺：目前 ， 物理气相沉积（PVD）技术主要包括真空阴极弧物理蒸发、真空磁控离子溅射、离子镀以及增强溅射四种 。
①阴极弧物理蒸发（ARC）：真空阴极弧物理蒸发过程包括将高电流 ， 低电压的电弧激发于靶材之上 ， 并产生持续的金属离子 。 被离化的金属离子以60-100eV平均能量蒸发出来形成高度激发的离子束 ， 在含有惰性气体或反应气体的真空环境下沉积在被镀工件表面 。 真空阴极弧物理蒸发靶材的离化率在90%左右 ， 所以与真空磁控离子溅射相比 ， 沉积薄膜具有更高的硬度和更好的结合力 。 但由于金属离化过程非常激烈 ， 会产生较多的有害杂质颗粒 ， 涂层表面较为粗糙 。
②磁控离子溅射（SPUTTERING）：真空磁控离子溅射过程中 ， 氩离子被被加速打在加有负电压的阴极（靶材）上 。 离子与阴极的碰撞使得靶材被溅射出带有平均能量4-6eV的金属离子 。 这些金属离子沉积在放于靶前方的被镀工件上 ， 形成涂层薄膜 。 由于金属离子能量较低 ， 涂层的结合力与硬度也相应较真空阴极弧物理蒸发方式差一些 ， 但由于其表面质量优异被广泛应用于有表面功能性和装饰性的涂层领域中 。
③增强溅射：增强溅射在腔室中央采用低电压电弧放电 ， 以创造几倍于基本溅射工艺的等离子密度 ， 因此可在气相中产生更高程度的粒子电离 。
④可调节的脉冲增强等离子：
1)电弧蒸发(电离度高)：在电弧蒸发中 ， 高电流中的微小电荷在靶材表面上移动 。 此时材料立即熔化并且金属蒸气冷凝在工件上 。 由于该工艺过程具有爆炸性质 ， 并可形成液化金属的液滴 ， 因此可能导致涂层表面粗糙 。 引入反应气体从而形成化合物
2)溅射（电离度低）：溅射是用高能粒子轰击靶材而使原子从固体靶材上弹出的过程 。 在薄膜涂层中 ， 这是通过加速朝向固体靶材的氩离子 ， 使其在靶材上击出金属原子并聚集在工件上来实现的 。 通过在真空腔室中引入气体而形成如金属氮化物等化合物 。


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