硬質涂層是通過氣相沉積法,在硬質合金刀片表面上涂覆耐磨的碳化鈦、氧化鋁等薄層,從而形成表面涂層硬質合金,這種涂層材料耐磨性好,耐腐蝕,且耐高溫氧化,在切削刀具和耐磨零部件等機械加工行業中得到廣泛使用。在硬質涂層沉積的時候,需要利用到鍍膜靶材來進行沉積,所以靶材能夠影響到硬質涂層各方面的性能和使用效果。因此這就對硬質涂層用鍍膜靶材的要求較高,下面我們就來一起看看硬質涂層用鍍膜靶材的技術要求及性能要求是什么吧。
靶材的純度對濺射薄膜的性能影響很大。靶材的純度越高,濺射薄膜的均勻性越好,性能越高。影響靶材純度的主要因素是雜質含量,雜質的來源廣泛,包括熔煉鑄造過程中的夾雜物和粉末原料中的氧氣和水等。靶材作為濺射中的陰極,固體中的雜質和氣孔中的O2和H2O在沉積過程中,容易在薄膜表面形成熔滴和孔洞。
靶材的致密度不僅影響濺射時的沉積速率、濺射膜粒子的密度和放電現象等,還影響著濺射薄膜的物理和力學性能。靶材致密度越高,濺射膜粒子的密度越低,放電現象越弱,薄膜的性能也越好;致密度低的靶材在濺射過程中,存在于靶材孔隙中的氣體突然釋放,造成大尺寸的材料顆?;蛭⒘ow濺,或在成膜之后薄膜受到二次電子的轟擊產生微粒,這些微粒的出現將嚴重影響硬質涂層質量。
成分與結構均勻性是考察靶材質量的重要指標之一。對于復相結構的合金靶材和混合靶材,不僅要求成分的均勻性,還要求組織結構的均勻性。只有靶材的成分和結構均勻,在后期鍍膜過程中才能均勻地濺射在基體上;如果均勻性不好,沉積出來的薄膜均勻性也會受到影響,容易出現孔洞、間隙、凸起等缺陷。
靶材的晶粒尺寸越細小,沉積的薄膜厚度分布越均勻,濺射速率越快。在靶材的濺射沉積鍍膜過程中發現,合金靶材具有擇優濺射現象,這嚴重影響到薄膜的化學組成,因此控制合金靶材中的晶粒取向顯得尤為重要。
主要體現在加工精度和質量方面,如表面粗糙度和平整度等。檢查靶材表面有無開裂、縮孔和難熔不熔物等。靶材對表面質量的控制極為嚴格,表面質量缺陷對后續的濺射鍍膜均勻性影響很大。
硬質涂層用鍍膜靶材的性能要求主要是對濺射靶材的熱導率、電導率和熱膨脹系數的要求。因濺射導致靶材的溫度升高,熱導率越高熱量傳遞的越快,靶材離子的蒸發效果越好,沉積效率越高;靶材與基材的熱膨脹系數的差值越小越好,借以減小熱應力的影響。
綜上,硬質涂層用鍍膜靶材的技術要求包括靶材的純度、致密度、成分與結構均勻性等;性能要求主要是對濺射靶材的熱導率、電導率和熱膨脹系數的要求。四豐電子材料是一家高純靶材的生產公司,靶材組織結構均勻細小、性能穩定一致,年產靶材1000噸,如果您有需要,歡迎聯系四豐詳詢!