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發布時間:2020-11-17 10:14  
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化學氣相沉積的特點
化學氣相沉積工藝是,將加熱的模具暴露在發生反應的混合氣氛(真空度≤1Pa)中,使氣體與模具表面發生反應,在模具表面上生成一層薄的固相沉積物,如金屬碳化物、氮化物、硼化物等。這里有兩個關鍵因素:
一是作為初始混合氣體氣相與基體固相界面的作用,也就是說,各種初始氣體之間在界面上的反應來產生沉積,或是通過氣相的一個組分與基體表面之間的反應來產生沉積。
二是沉積反應必須在一定的能量條件下進行。一般情況下,產生氣相沉積的化學反應必須有足夠高的溫度作為條件,在有些情況下,可以采用等離子體或激光輔助作為條件,降低沉積反應的溫度。
薄膜(比如銥和鉑薄膜)之所以引起人們的興趣是因為它們具有良好的性能 、高的電導率 、很強的催化活性以及很好的穩定性等 。這些性能使得薄膜在電極材料 、微電子 、固態燃料電池和氣敏元件等許多領域存在廣泛的應用。
在CVD處理過程中,尺寸變形小的材料是硬質合金及含Cr高的不銹鋼系合金;沖壓加工領域使用的模具材料主要限于合金工具鋼、冷作模具鋼(Cr12MoV)、硬質合金等,其中快冷淬透鋼,由于快冷時容易產生翹曲、扭曲等變形,所以不宜進行CVD處理;而高速鋼是熱處理膨脹較大的鋼種,使用時必須充分估計其膨脹變形量。
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以下是制備的必要條件:
① 在沉積溫度下,反應物具有足夠的蒸氣壓,并能以適當的速度被引入反應室;
② 反應產物除了形成固態薄膜物質外,都必須是揮發性的;
③ 沉積薄膜和基體材料必須具有足夠低的蒸氣壓。
CVD技術是作為涂層的手段而開發的,但不只應用于耐熱物質的涂·層,而且應用于高純度金屬的精制、粉末合成、半導體薄膜等,是一個頗具特征的技術領域,其工藝成本具體而定。