表面技术 | PVD | CVD | TD | 电镀 |
原理 | PVD技术涉及将材料转化为气态,随后在基材上形 成薄膜。它包括蒸镀、溅射和离子镀等过程,适用 于生产耐磨、耐腐蚀的装饰性薄膜 | CVD技术通过化学反应在基材表面沉积 固态薄膜,反应物通常为气体。它适用于 制备高纯度和均匀性良好的薄膜,常用于 半导体和光学涂层领域。 | 利用高温使原子或分子在材料表面扩 散的过程,主要用于金属表面的渗碳、 氮化等处理,以增强硬度和耐磨性 | 通过电解作用在金属表面形成一层或多 层金属或合金的方法。它用于改善金属 表面的外观、耐腐蚀性和耐磨性,广泛 应用于装饰、防护和功能性表面处理。 |
表面变化 | 涂层通常可保持原表面质量-镜面品质可得到保持 | 难以保持镜面效果(涂层后抛光处理可 改善表面品质) | 难以保持镜面效果,然后涂层后抛光处 理可使表面品质接近镜面 | 涂层通常可保持元表面质量-镜面品质 可得到保持 |
优点 | 优点:膜层与基材结合力强,膜层纯净度高,操作 温度相对较低,适合处理复杂形状的表面。 | 优点:可在较低温度下沉积均匀的薄膜, 适用于大面积和复杂形状的基材,能够 制备多种材料的薄膜。 | 优点:通过扩散过程在材料表面形成合 金层,提升材料表面的耐磨性和耐 腐蚀性。 | 优点:成本较低,操作简便,可镀覆的材 料种类繁多,镀层厚度均匀,能够实现 多种金属和合金的镀覆。 |
膜层厚度 | 1.5-5um | 6-10um | 5-15um | ﹥10um,难以精确控制 |
涂层硬度 | 可达Hv4000,深孔及背对离子源部分较难镀层 | 可达Hv2500可镀到反应气体到达的所有面 | 涂层硬度:可达Hv3000可镀到熔化盐 接触到的所有面 | 可达Hv1000,可镀到电镀液到达的所 有面,但均匀性较差 |
缺点 | 缺点:沉积速度较慢,设备成本较高,对真空环境 要求严格。 | 缺点:反应气体可能对环境造成污染, 沉积速度和薄膜质量受反应气体纯度 影响较大。 | 缺点:处理温度高,能耗大,处理时间长, 对材料的尺寸和形状有一定限制。 | 缺点:对环境有污染,使用有害化学物质, 镀层与基材的结合力相对较弱,容易产 生氢脆等问题。 |
应用范围 | 适用于有精密配合要求的零件(约+/-.002mm) | 需要较为大的配合尺寸 | 需要较为大的配合尺寸,与CVD相比甚至更大 | 需要很大的配合尺寸 |
工艺温度 | 相对较低的工艺温度(120°~480°C) | 高工艺温度250-1000℃(PECVD<200℃) | 高温工艺(900°~1040°C) | 低温工艺(﹤100°C) |
生产环境 | 在真空室内完成(真空度1~10-2Pa) | 在受控环境或真空下完成 | 在含有化学品的盐池中完成 | 在含有化学品的电镀池中进行 |