多弧离子镀制备氮化钛涂层改进措施有哪些?

　　氮化钛涂层(TiN)作为超硬涂层用于提高工模具的使用寿命的历史已经有20余年。目前，能够进行产业化沉积氮化钛涂层的沉积技术主要有三极磁控溅射、空心阴极离子镀、多弧离子镀等。在这些沉积技术中，多弧离子镀的金属离化率和金属离子流密度都超出其他技术，更容易获得氮化钛等化合物涂层等优势，在制备氮化钛涂层方面应用较多。但多弧离子镀制备氮化钛涂层还存在如下缺陷：涂层组织有粗大的熔滴，比其他制备方式更粗大;设备复杂，操作繁琐等。下面，小编为大家分享一下多弧离子镀制备氮化钛涂层改进措施的相关知识吧。

　　一、消除熔滴细化涂层组织

　　在小弧源结构基础上利用磁场提高弧斑的运动速度或采用磁过滤方式过滤掉大熔滴。

　　1、在靶面附近设直线型磁场

　　利用磁场产生的旋转力提高弧斑的旋转运动速度，减少弧斑在靶面的停留时间，从而减小弧斑尺寸，可以细化氮化钛涂层组织，而且提高涂层硬度。

　　2、在靶面附近设偏转型磁场

　　磁场只将欲镀的金属离子流偏转到待镀的工件上，阻挡了熔滴。这种技术虽然降低了沉积速率，增加了设备的复杂程度，但细化了氮化钛涂层组织，提高了涂层的硬度，显著改善了涂层质量，对于精密的工模具是很有意义的。

　　二、简化多弧离子镀膜机结构

　　小弧源多弧离子镀膜机中安装弧源的数量由几个发展到几十个，设备结构复杂配套辅件多操作步骤多、故障率高。为此多弧离子镀科技工作者开发出了矩形平面大弧源和柱状源多弧离子镀膜机。

　　1、矩形平面大弧源多弧离子镀膜机

　　矩形平面大弧源位于镀膜机的两侧，大弧源靶材宽度一般为120mm～250mm，长度为300mm~1500mm。可以用电磁控，也可以用永磁控的方式控制弧斑运动。大弧源安装在镀膜室壁上，每台镀膜机可以安装一个到两个大弧源，镀膜均匀区大。每台镀膜机只配一个到两个弧电源、一个或两个引弧针和控制系统。设备结构简单操作简便。

　　2、柱状弧源多弧离子镀膜机

　　柱状弧源安装在镀膜室的中央，柱状弧源靶材呈管状，直径40mm～100mm，长度200mm～2000mm，柱状弧源与工件转架等长。靶管的内部或外部设置磁场，可以是电磁控也可以是永磁控，使弧斑在靶面上运动。柱状弧源多弧离子镀膜机的结构简单，永磁体在靶管中做旋转运动，所产生的弧斑可以是直条形，也可以是螺旋线形，沿柱弧源全长分布，并沿靶面扫描，引燃弧光放电后，柱弧源沿全长不断地向周围360°方向镀膜。一台镀膜机只需一个柱弧源、一个弧电源、一个引弧针、一套控制系统便可以实现沿工件转架全长的均匀镀膜。操作只需一个引弧操作，只需关心一个弧源的工作情况。设备结构简单操作简便、故障率低。