離子鍍膜技術

2022/01/20

離子鍍在真空條件下，利用氣體放電使氣體或被蒸發物質部分電離，并在氣體離子或被蒸發物質離子的轟擊下，將蒸發物質或其反應物沉積在基片上的方法。其中包括磁控濺射離子鍍、反應離子鍍、空心陰極放電離子鍍（空心陰極蒸鍍法）、多弧離子鍍（陰極電弧離子鍍）等。

 

離子鍍時，蒸發料粒子是以帶電離子的形式在電場中沿著電力線方向運動，因而凡是有電場存在的部位，均能獲得良好鍍層，這比普通真空鍍膜只能在直射方向上獲得鍍層優越得多。因此，這種方法非常適合于鍍復零件上的內孔、凹槽和窄縫。等其他方法難鍍的部位。用普通真空鍍膜只能鍍直射表面，蒸發料粒子尤如攀登云梯一樣，只能順梯而上；而離子鍍則能均勻地繞鍍到零件的背面和內孔中，帶電離子則好比坐上了直升飛機，能夠沿著規定的航線飛抵其活動半徑范圍內的任何地方。

鍍層質量好離子鍍的鍍層組織致密、無針孔、無氣泡、厚度均勻。甚至棱面和凹槽都可均勻鍍復，不致形成金屬瘤。像螺紋一類的零件也能鍍復，由于這種工藝方法還能修補工件表面的微小裂紋和麻點等缺陷，故可有效地改善被鍍零件的表面質量和物理機械性能。疲勞試驗表明，如果處理得當，工件疲勞壽命可比鍍前高百分之二、三十。離子鍍技術最早由D. M. Mattox于1963年提出并付諸實踐的。其原理是在真空條件下，利用氣體放電使氣體或被蒸發物質離化，在氣體離子或被蒸發物質離子轟擊作用的同時，把蒸發物或其他反應物鍍在基片上的工藝。
離子鍍由于是利用高能離子轟擊工件表面，使大量的電能在工件表面轉換成熱能，從而促進了表層組織的擴散作用和化學反應。然而，整個工件，特別是工件心部并未受到高溫的影響。因此這種鍍膜工藝的應用范圍較廣，受到的局限性則較小。通常，各種金屬、合金以及某些合成材料、絕緣材料、熱敏材料和高熔點材料等均可鍍復。即可在金屬工件上鍍非金屬或金屬，也可在非金屬上鍍金屬或非金屬，甚至可鍍塑料、橡膠、石英、陶瓷等。