高功率脈沖磁控濺射(HiPIMS)介紹

       高功率脈沖磁控濺射(HiPIMS)是一種先進(jìn)的物理氣相沉積(PVD)技術(shù),通過在靶材上施加高能脈沖電壓,產(chǎn)生高密度的等離子體。在高功率脈沖模式下,磁控濺射靶材表面形成高密度等離子體區(qū)域,其中的電子與中性原子碰撞,使濺射出的材料原子被有效地離子化,這些離子在電場作用下加速飛向基材并沉積在其表面,形成薄膜。

       適用于最廣范圍的涂層材料和刀具基材,HiPIMS(高功率脈沖磁控濺射)集合了切削刀具所有涂層技術(shù)的優(yōu)點。

HiPIMS優(yōu)勢
1.HIPIMS+濺射技術(shù):靈活性、涂層厚度、光滑度;
2.HIPIMS+電弧技術(shù):附著力、硬度/韌性、沉積速率;

(1)重載切削的完美解決方案,可提供高達(dá)12μm的涂層厚度

(2)切削刃涂層均勻:高離化率使得涂層結(jié)構(gòu)極為致密,保證了高硬度和高韌性。使HiPIMS沉積的涂層非常均勻。

(3)微小徑刀具的首選:無瑕疵、無尖端效應(yīng)。由于無液滴,對切削刃無損害及刃口圓化,因此HiPIMS非常適用于微小徑刀具。
(4)熱過載保護(hù):HiPIMS涂層結(jié)構(gòu)致密,隔熱性好,有效保護(hù)基體免受熱過載,熱量主要通過切屑排出。
(5)極好的殘余應(yīng)力管理,增大厚度可選性,優(yōu)于電弧及CVD涂層高拉應(yīng)力缺陷。
(6)最大的靈活性:HiPIMS作為濺射工藝靈活性大,可通過元素周期表元素組合獲得無限種涂層。
(6)HiPIMS工藝涂層表面無液滴且極度光滑,優(yōu)于電弧涂層等方法。
(7)超高金屬離化率使涂層附著力強,含硅涂層硬度高,劃痕負(fù)荷達(dá)120N,ALTiN涂層達(dá)130N。

應(yīng)用領(lǐng)域
1.工具涂層:廣泛應(yīng)用于切削工具、模具和其他工業(yè)設(shè)備的硬涂層。如在刀具上沉積HIPPIMS涂層,可以提高刀具的硬度、耐磨性和潤滑性,降低切削力和摩擦系數(shù),從而提高加工效率、延長刀具使用壽命,降低加工成本。
2.電子和光學(xué)設(shè)備:在半導(dǎo)體制造中,用于沉積各種功能薄膜,如阻擋層、電極材料、介質(zhì)層等,以提高半導(dǎo)體器件的性能和可靠性;在光學(xué)涂層領(lǐng)域,可制備高折射率、低散射的光學(xué)薄膜,用于光學(xué)鏡片、反射鏡、濾光片等光學(xué)元件,提高其光學(xué)性能和穩(wěn)定性;在太陽能電池領(lǐng)域,HIPPIMS技術(shù)可用于沉積透明導(dǎo)電薄膜、減反射薄膜等,提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
3.醫(yī)療器械:用于醫(yī)療器械的表面處理,如人工關(guān)節(jié)、牙科植入物、手術(shù)器械等。通過沉積具有良好生物相容性和耐腐蝕性的薄膜,可以提高醫(yī)療器械的抗磨損性能、抗菌性能和生物活性,減少植入物與人體組織之間的摩擦和排斥反應(yīng),提高醫(yī)療器械的使用壽命和安全性。
       HIPPIMS技術(shù)在真空鍍膜領(lǐng)域具有獨特的優(yōu)勢和廣泛的應(yīng)用前景,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,其性能將不斷提升,成本逐漸降低,應(yīng)用范圍也將進(jìn)一步擴大。