离子镀的原理与应用
2021年11月15日
现代航空工业中使用的涂层方法多种多样,包括电镀、喷涂、化学镀、扩散度、压压、葡萄金等。其中许多涂层工艺已被人们掌握,并在生产中发挥了显著的作用。但是现有的涂层工艺跟不上产品日新月异的发展,促使人们探索新的涂层技术。离子镀是近十多年来发展起来的最新真空镀膜技术。
现代航空工业中使用的涂层方法多种多样,包括电镀、喷涂、化学镀、扩散度、压压、葡萄金等。其中许多涂层工艺已被人们掌握,并在生产中发挥了显著的作用。但是现有的涂层工艺跟不上产品日新月异的发展,促使人们探索新的涂层技术。离子镀是近十多年来发展起来的最新真空镀膜技术。

1.介绍
离子镀是在真空状态下利用气体放电对气体或蒸发物质进行部分电离,并在气体离子或蒸发物质离子轰击下使蒸发物质或反应物沉积在基板上的方法。其中包括磁控溅射离子镀、反应离子镀、空心阴极放电离子镀(空心阴极电镀)和多弧离子镀(阴极电弧离子镀)。
2.重要性
在航空和航空航天工业中,各种飞机、导弹、卫星和宇宙飞船的部件经常在复杂有害的条件下工作。就飞机而言,机翼、机身的蒙皮、起落架等外观部件受到大气、水分、灰尘和燃料燃烧产物中所含化学活性气体的直接腐蚀。水上飞机的外观部分,特别是气体和浮标,经常受到海水、湖泊和河流的侵蚀。航空发动机的燃烧室、涡轮部件和气缸活塞部件也经常被高温和含有酸和其他活性物质的气体气流氧化。还有航空轴承、微输送机、精密齿轮、电位器等仪表部件,经常受到不同程度的摩擦磨损。为了使这些各种各样的零件适应到来、防腐、耐磨等苛刻的要求,单纯从零件的结构或材料中寻找方法通常是不够的。怎么办?目前使用广泛的方法之一是使用表面涂层方法保护零件底座,以满足上述要求。这就像人们根据不同的环境条件穿不同的衣服一样,根据需要在部件上涂上耐热、防腐或耐磨的涂层。
3.开发
现代航空工业中使用的涂层方法多种多样,包括电镀、喷涂、化学镀、扩散度、压压、葡萄金等。其中许多涂层工艺已被人们掌握,并在生产中发挥了显著的作用。但是现有的涂层工艺跟不上产品日新月异的发展,促使人们探索新的涂层技术。离子镀是近十多年来发展起来的最新真空镀膜技术。
4.原理课程
离子镀是真空镀膜工艺的新进展。在普通真空涂层(也称为真空蒸镀)中,工件固定在真空罩内,高温蒸发源的电加热后,要镀的材料3354蒸发材料就会熔化蒸发。由于温度上升,蒸发材料粒子获得一定动能后,会朝着视线方向慢慢上升,最终附着在工件表面堆积膜。这种工艺形成的涂层与零件表面没有坚硬的化学键,不知道有没有扩散连接,附着性能不好,有时就像掉在桌子上的灰尘一样,用手摸也能擦掉。但是离子镀工艺不同。虽然也在真空罩内进行,但此时涂层过程是以电荷传递的形式进行的。也就是说,带有蒸发材料的粒子是带正电荷的高能离子,在高压阴极(即工件)的吸引下,以极快的速度注入工件表面。相当于从枪 管发射的高速弹头,可以穿透靶的深度,在工件上形成坚硬的扩散涂层。离子镀的作用过程如下。蒸发源连接阳极,工件连接阴极,通过3 ~ 5千伏的高压直流,蒸发源和工件之间会发生辉光放电。
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