¿Qué es la deposición física de vapor (PVD)?

Deposición física de vapor (PVD) es una tecnología que vaporiza la superficie de los materiales (sólidos o líquidos) en átomos gaseosos, moléculas o parcialmente ionizados en iones por métodos físicos (evaporación, pulverización catódica, etc.) en vacío, y deposita películas delgadas con ciertas funciones en la superficie del sustrato a través de un proceso de gas (o plasma) a baja presión. Los tipos de deposición física de vapor incluyen principalmente la evaporación al vacío, la pulverización catódica, el recubrimiento iónico, etc. Este proceso se usa ampliamente para preparar el recubrimiento de placas bipolares de acero inoxidable debido a su operación simple, protección ambiental, ausencia de contaminación, menos consumibles y excelente rendimiento de la película. . Dos de estas tecnologías se describen a continuación.

1.Recubrimiento por pulverización al vacío

Con la demanda de la industria y el desarrollo de la tecnología de superficie, la tecnología de recubrimiento por pulverización al vacío se ha desarrollado y aplicado en gran medida. De acuerdo con los diferentes métodos de pulverización catódica, la pulverización catódica al vacío se puede dividir en pulverización catódica con diodo de CC, pulverización catódica con magnetrón y otros métodos. La pulverización catódica con magnetrón se utiliza comúnmente en el recubrimiento por pulverización catódica al vacío. La nueva pulverización catódica con magnetrones, como la pulverización catódica de alta velocidad y la pulverización catódica automática, se ha convertido en una nueva tendencia de desarrollo en el campo de la pulverización catódica con magnetrones. Debido a la limitación de tamaño del acero inoxidable, los objetivos del recubrimiento por pulverización catódica son básicamente barras o alambres, y los materiales de película depositados son principalmente películas metálicas o aleaciones, y muchos métodos de recubrimiento utilizan pulverización asistida por campo magnético.

La película de estaño se puede depositar en la tubería de acero inoxidable mediante la tecnología de recubrimiento por pulverización de CC, es decir, el rango de voltaje de descarga es de 80 ~ 90 PA y la temperatura del sustrato de la tubería enchapada es de 160 ~ 180 ℃. La película de estaño dorado, uniforme y de alta calidad se puede obtener en el sustrato de la tubería de vacío de acero inoxidable. Se puede aplicar completamente a la producción y procesamiento industrial de la cámara de vacío de tubo delgado del acelerador. Además, las cerámicas de óxido de aluminio se pueden preparar mediante pulverización catódica con magnetrón reactivo de CC en la superficie del sustrato de acero inoxidable YBiO3, que se utiliza principalmente en el campo de los instrumentos médicos y quirúrgicos. Para preparar películas de TiO2 resistentes y de alta actividad, la tecnología de pulverización catódica con magnetrón de CC también se utiliza para depositar películas de TiO2 en la superficie del acero inoxidable.

2.Recubrimiento de iones al vacío

Las moléculas de las sustancias evaporadas se ionizan por impacto de electrones y se depositan en la superficie sólida con iones, lo que se denomina recubrimiento iónico. Esta tecnología fue propuesta por D. matox en 1963. El recubrimiento iónico es una combinación de evaporación al vacío y tecnología de pulverización catódica. Por lo tanto, el proceso de recubrimiento iónico combina las características de los procesos de evaporación (alta tasa de deposición) y pulverización catódica (buena adherencia de la película), y tiene una buena difracción. Puede recubrir piezas de trabajo con formas complejas, y es ampliamente utilizado en la producción industrial de herramientas resistentes al desgaste, resistentes a la oxidación a alta temperatura y para el fortalecimiento de la superficie del troquel. Un equipo preparó una película de cromo duro sobre la superficie de un sustrato de acero inoxidable mediante recubrimiento iónico al vacío.

El experimento muestra que la tecnología de recubrimiento iónico de cromo duro en acero inoxidable es respetuosa con el medio ambiente, y la capa de cromo duro preparada tiene una alta dureza, excelente resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste y fuerte adherencia. Es una tecnología alternativa ideal a la tecnología tradicional de cromado. Además, la tecnología de revestimiento de iones de arco múltiple se puede usar para preparar películas de tic y estaño en placas bipolares de acero inoxidable, que pueden cumplir con los requisitos de resistencia a la corrosión de las placas bipolares, y el prensado del canal tiene poco efecto en la resistencia a la corrosión de las placas bipolares.