PVD涂層技術(shù)及其應(yīng)用

  PVD覆層技術(shù)是一種可替代電鍍硬鉻的綠色清潔型表面處理技術(shù)——在真空中采用物理方法在目標(biāo)工件表面上制備一層幾百納米到幾十微米的涂層，可以提供特定表面強(qiáng)化需求，實(shí)現(xiàn)工具的使用壽命和使用性能得到顯著提升，獲得低成本下高效率的效用。

 

     從事PVD/CVD納米超硬復(fù)合鍍層的開發(fā)應(yīng)用，并承接各類各色高端裝飾鍍膜。

 

     

真空鍍膜車間場景  

 

 

 

 

 

 

 

PVD硬質(zhì)涂層技術(shù)

         PVD涂層技術(shù)是一種綠色清潔的表面處理技術(shù)，采用物理方法在高真空中的目標(biāo)工件表面上制備一層幾百納米到幾十微米的涂層，可以提供特定表面強(qiáng)化需求。

  技術(shù)核心思想：使用厚度僅僅數(shù)微米的二維材料保護(hù)工件表面，實(shí)現(xiàn)零部件的性能和使用壽命得到顯著提升，實(shí)現(xiàn)低成本下的高效率應(yīng)用，適用于小型精密工件的表面強(qiáng)化。

 

 

 

高溫-超硬涂層

  高速切削以及難加工材料加工時(shí)產(chǎn)生的溫度很高，刀具表面會(huì)迅速地氧化失效。實(shí)踐表明，隨著切削速度的提高，刀具壽命大幅下降，成本占比大幅上升，如下圖所示。應(yīng)用高溫-超硬涂層可以使加工刀具或模具的壽命顯著提升。

 

 

  超硬高溫涂層是指在常溫下具有超硬性（40 GPa以上），在800°C高溫仍然能穩(wěn)定保持常溫硬度70-80%的涂層性能。

下圖是其優(yōu)異性能的依據(jù)：900°C保溫后，傳統(tǒng)(TiAI)N涂層（a圖）頂部出現(xiàn)氧化層，開始氧化；(TiAI)N/SiN涂層（b圖）依然完好，抗高溫氧化性能優(yōu)異；在速度為8000rpm，進(jìn)給速率為 1200 mm/min和切深0.07m的向下干銑試驗(yàn)中，后者性能是傳統(tǒng)涂層的2倍

 

 

  除了常規(guī)的高溫-超硬涂層，我們還可以通過調(diào)控涂層微-納米尺度的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提升涂層的性能，以應(yīng)對更嚴(yán)苛的使用環(huán)境。下圖展示的多層復(fù)合涂層，具有更好的耐磨和使用性能。

 

耐磨半硬涂層

        耐磨半硬涂層是指常溫具有30 GPa以上的硬度，在800°C高溫能保持常溫60-70%的涂層性能。這類涂層可廣泛應(yīng)用到各類機(jī)械零件和加工工具當(dāng)中，獲得了非常好的效果；如銑刀、花鍵銑刀、車刀、絲錐和鉆頭等。以(Ti/Cr,AI)N、TiCN為代表的常規(guī)超硬涂層，在切割速度不高的情況下是加工普通材料的理想涂層。

 

 

 

        半硬涂層應(yīng)用于模具上，最常見的是各類常溫沖壓模具上；如下圖，冷沖頭在鍍膜后壽命往往能達(dá)到原來的2-3倍。

 

 

 

  硬質(zhì)涂層能應(yīng)用于各類需要機(jī)械接觸的耐蝕耐磨零件上，如在GCr15軸承環(huán)上鍍CrN涂層，中性鹽霧試驗(yàn)到300h，能夠取代不環(huán)保的電鍍硬鉻工藝，同時(shí)表面硬度更高。

 

 

  在半硬涂層中，有一類摩擦系數(shù)小于0.2（一般硬質(zhì)涂層摩擦系數(shù)0.6-0.8）的，叫做固體潤滑涂層。低的摩擦系數(shù)能使切屑迅速離開刀具表面，減少切屑和刀具間的摩擦，降低切削熱和摩擦力；其代表為類金剛石（DLC）和WNx涂層，可應(yīng)用于刀具、軸承和活塞環(huán)等需減摩的零件中。

 

 

 

高端裝飾涂層

  PVD硬質(zhì)涂層還可以作為裝飾性涂層，通過調(diào)整工藝可制備不同顏色，廣泛應(yīng)用在各類衛(wèi)浴和高端五金件上而獲得美觀的外表，不僅具有良好的耐腐蝕性（中性鹽霧試驗(yàn)可超過300小時(shí)），還具有良好的耐磨性，不易磨損和刮花，能長時(shí)間保持表面的高質(zhì)量。

 

 

 

 

 

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