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    薄膜技術(shù)
     
     
    薄膜技術(shù)的種類很多,工藝方法主要有化學(xué)氣相沉積(CVD)和物理氣相沉積(PVD),過去主要用于制備功能材料,近來引入模具制造業(yè),以提高模具壽命。
    1)化學(xué)氣相沉積工藝
    化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝是通過高溫氣相反應(yīng)使被沉積元素蒸發(fā),并在模具模膛表面沉積一層薄膜的方法。CVD工藝方法可以制備任何金屬和非金屬的薄膜,但缺點(diǎn)是要在800℃~1200℃的高溫下進(jìn)行反應(yīng)沉積。新開發(fā)的等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)和等離子輔助化學(xué)氣相沉積(PACVD)可以使反應(yīng)沉積溫度降低至400℃~800℃,但這個(gè)溫度對于處理模具模膛表面仍然是偏高,目前在強(qiáng)化模具中應(yīng)用較少。
    2)物理氣相沉積工藝
    物理氣相沉積(PVC)工藝包括蒸鍍、離子鍍和濺射三類,每一類又包括若干種工藝方法。PVD工藝不僅可以十分方便地沉積CVD工藝所能夠沉積的各咱薄膜,而且,PVD具有比CVD更適用于模具模膛鍍(涂)膜的兩個(gè)突出特點(diǎn):
    (1)PVD可以在模具鋼回火溫度以下的200℃~400℃沉積薄膜,而CVD則需要在模具鋼回火溫度以上(800℃~1200℃)的高溫下沉積薄膜;
    (2)PVD沉積速度高達(dá)4um/h~50um/h,而CVD的沉積速度只有1um/h~2um/h。
    PVD沉積薄膜在模具模膛中的應(yīng)用潛力極大,前景廣闊。采用不同工藝條件的活性化學(xué)反應(yīng)離子鍍(ARE-PVD)可以獲得具有不同硬度和耐磨性的TiC和TiN耐磨薄膜。例如,采用ARE-PVD工藝,在150℃的低溫和從5.5×10-3Pa~3×10-3Pa的不同壓力條件下,處理30min~40min獲得TiC薄膜的硬度可以達(dá)到1050HV~1450HV;再如,采用ARE-PVD工藝,在150℃的低溫和從7.5×10-2Pa~3×10-1Pa的壓力條件下,處理30min~40min獲得TiN薄膜的硬度可以達(dá)到690HV~2800HV。這些硬度值之高,都已超出布氏硬度和洛氏硬度的測量范圍。
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