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發布時間:2020-08-06 12:11  
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化學氣相沉積TiN
將經清洗、脫脂和氨氣還原處理后的模具工件,置于充滿H2(體積分數為99.99%)的反應器中,加熱到900-1100℃,通入N2(體積分數為99.99%)的同時,并帶入氣態TiCl4(質量分數不低于99.0%)到反應器中,則在工件表面上發生如下化學反應:
2TiCl4(氣) N2(氣) 4H2(氣)→2TiN(固) 8HCl(氣)
固態TiN沉積在模具表面上形成TiN涂層,厚度可達3-10μm,副產品HCl氣體則被吸收器排出。工藝參數的控制如下:
(1)氮氫比對TiN的影響
一般情況下,氮氫體積比VN2/VH2<1/2時,隨著N2的增加,TiN沉積速率增大,涂層顯微硬度增大;當VN2/VH2≈1/2時,沉積速率和硬度達到值;當VN2/VH2>1/2時,沉積速率和硬度逐漸下降。當VN2/VH2≈1/2時,所形成的TiN涂層均勻致密,晶粒細小,硬度,涂層成分接近于化學當量的TiN,而且與基體的結合牢固。因此,VN2/VH2要控制在1/2左右。
(1)化學氣相沉積(CVD)反應溫度一般在900~1200℃,中溫CVD例如MOCVD(金屬有機化合物化學氣相沉積),反應溫度在500~800℃。若通過氣相反應的能量,還可把反應溫度降低。
“輔助”CVD的工藝較多,主要有:
① 電子輔助CVD(EACVD)(也稱為電子束輔助CVD,電子增強CVD,或電子束誘導CVD),涂層的形成在電子作用下得到改進。
② 激光輔助CVD(LACVD),也稱為激光CVD或光子輔助CVD,涂層的形成在激光輻照作用下得到改進。
③ 熱絲CVD,也稱為熱CVD,一根熱絲放在被鍍物件附近進行沉積。
④ 金屬有機化合物CVD(MOCVD),是在一種有機金屬化合物氣氛(這種氣氛在室溫時是穩定的,但在高溫下分解)中進行沉積。
刀具鍍膜設備
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。