离子束辅助沉积(PVD)

　　这种镀膜技术是在蒸镀的同时，用离子束轰击基片，离子束由宽束离子源产生。与一般的离子镀相比，采用单独的离子源产生离子束，可以***控制离子的束流密度、能量和人射方向，而且离子束辅助沉积中，沉积室的真空度很高，可获得高质量的膜层。

　　双离子束镀是一种将离子注人和常规气相沉积镀膜结合起来的因而兼有两者优点的高新技术。它的基本特征是在气相沉积镀膜的同时，用具有一定能量的离子束轰击不断沉积着的物质。由于离子轰击引起沉积膜与基体材料间原子互相混合，界面原子互相渗透融为一体，形成一个过渡层从而大大改善了膜基的结合强度。如图6-17所示低能的离子束1用于轰击靶材，使靶材原子溅射并沉积在基片上;另一个高能的离子束2 起轰击(注人)作用。

　　离子束轰击的另一个重要作用是，在室温或近室温下能合成具有良好性能的合金、化合物或特种膜层，以满足对材料表面改性的需要。轰击离子既可以是***气体原子如Xe、AI、Ne、He 等，也可以是反应气体原子如 N、O、H 以及各种***化合物气体。这种离子束辅助沉积可以看成是物理气相沉积，和离子注人两种技术改造后***地结合在一起。虽然使用的离子能量比一般离子注人低，不需要加速器这类昂贵的设备，但是比一般气相沉积设备还是要贵得多。从应用看，这种技术适用于要求精度高、耐磨性特别好的工模具上，例如处理压印***币的模具，对印出的金、银币要求花纹一致，且重量也须严格控制。

　　总之，由于 PVD法具有沉积温度低(通常小于550 ℃)、沉积层成分各结构可以控制、工件几乎无变形及***等优点，因此适用于冷作模具尤其是要求精度很高的冷作模具。采用多弧离子镀法在冲孔模上进行 TiN 涂层处理，凸模的寿命提高了近5 倍;65Nb 和 LM2 钢制造的电池冲模采用PVD沉积TiN，也大大提高了硬度，减小了摩擦力，其使用寿命由常规处理6-10 万件提高到20 万件以上。但是 PVD 法也存在着自身的缺点，如绕镀性比较差，不适合对有小孔、凹槽等复杂形状模具的处理，而且 PVD 设备成本较高，膜基结合强度较差。

　　来源：《模具材料与表面处理》