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标题:氧化铝的PVD涂层
正文:
铝膜具有很多优异的材料特性，特别是高温稳定性，化学稳定性和低导热性。如今，铝膜作为耐磨损涂层材料被广泛应用在硬质合金刀具方面。尽管铝膜具有这些优异的特性，但是铝并没有被广泛地应用。主要原因是当今的产业标准仍然是建立在CVD工艺基础上的。尽管CVD工艺具有很多优点，但是其主要的不足之处在于工艺过程的高温(1000℃)。豪泽公司开发的工艺过程，能够在350～600℃下，通过PVD溅射方法沉积氧化铝。这一开发结果很大程度上拓展了其应用范围。自从2005年，豪泽公司公布在Al2O3的PVD涂层方面取得重大突破以后，豪泽公司与世界领先刀具制造商合作开展试验项目以及和模具用户开展铝铸模试验。下面将对这个通过电弧和溅射技术相结合得到的涂层的特性及性能试验结果做以介绍。磨损情况在切削过程中，刀具将承受几方面的磨损，如图。刀具本身必须要承受高温，高压，磨损和热振荡的影响。在切削过程中，刃口温度将超过1000℃。在此高温下，刀具的强度及其它性能将被降低，并导致刀具和工件之间的化学反应。切削过程总是伴有摩损的发生，刀具和被切削工件间的压力能够达到大于140bar(2000PSI)。磨损示例。热振荡－刀具受急冷急热。在铣削加工中普遍发生，刀具在切削过程中被加热，然后在离开切削面时被冷却。在铣削和车削断续的被加工表面时，会发生机械振荡。根据切削操纵和被切削工件条件的不同，机械振荡时常发生。粘结磨损发生在工件与刀具发生粘结时(产生积屑瘤)。粘结。CVD和PVD的氧化铝涂层如今，刀具的CVD氧化铝涂层在产业上得到广泛应用，其性能也得到广泛认知。氧化铝涂层具有很高的硬度(尤其是在高温下)，高温稳定性(>1000℃)，化学稳定性和低导热率，通过获得氧化铝涂层，镀铝刀具的性能得到很大进步。然而，CVD工艺过程需要在高温下进行，800～1000℃。这就限制了CVD工艺在硬质合金刀具上的应用。由于高温将导致硬质合金刀具韧性的降低而变脆。PVD工艺过程因其较低的沉积温度，400～600℃，比较CVD工艺过程有明显的优点。PVD工艺制作氧化铝涂层的主要限制因素在于沉积过程中沉积在涂层系统内部所有表面的尽缘层的存在，包括工件，工件夹具，靶材腐蚀面和真空腔室内壁。这将导致由于靶材“中毒”和阳极消失而发生的偏压电源和阴极(电弧)电源的不稳定。解决此题目比较成功的两个技术是：RF(射频)
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