微弧离子镀装备研制及工艺技术开发

成果编号：10405

价格：面议

完成单位：南京工业大学

单位类别：其他院所

完成时间：2013年

成熟程度：小批量生产阶段

服务产业领域：装备制造、新材料

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发布人：蒋百铃离线

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微弧离子镀（Micro-arc Ions Plating，MAIP）技术针对当前磁控溅射离子镀因镀料粒子绕镀性差而难以获得厚度均匀的膜层、多弧离子镀易产生熔融态大颗粒喷溅而影响膜层质量这些技术缺憾，本项目以气体放电双峰曲线中伏安特性处于“欧姆—反欧姆”关系过渡区间这一非稳态伏安特性为依据，依靠宽脉冲强电离电场构建了使真空腔内满足微弧放电条件的离子镀环境；揭示了真空腔内膜层厚度和镀料粒子绕镀性与电场伏安特性的对应关系；确立了镀料粒子脱靶机制由溅射环境的碰撞脱靶经微弧环境的碰撞增强热发射脱靶向多弧环境的熔融喷溅脱靶转变的边界条件，开发出了集溅射离子镀膜层致密光滑和多弧离子镀均匀绕镀性好等优点于一体的微弧离子镀装备及可满足精密机械及擦肩服役条件的镀膜工艺。该技术可以“减摩延寿”或“装饰功能”为目的在国民经济各个领域得到应用，如航空、航天、电子、信息、机械、石油、化工、环保、军事等领域。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术、新工艺

合作方式：技术开发、技术咨询、技术服务

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 2 项
已授权专利,其中:发明专利 5 项

成果简介

成果概况

创新要点

（1）有机融合气体放电的等离子体物理学知识和磁控溅射离子镀与多弧离子镀的技术原理，以调整宽脉冲强电场为途径改善了离子镀膜厚均匀性及镀料粒子绕镀性。（2）以气体放电物理学中伏安特性曲线为理论基础，采用等通量变换原理和高频电压振荡技术，构建可满足强辉弱弧之要求的宽脉冲强电场环境，量化表征了宽脉冲强电场对膜厚均匀性和镀料粒子绕镀性的改善效果，揭示真空腔内镀层厚度和镀料粒子绕镀性与电场伏安特性的对应关系。

主要技术指标

工艺水平（1）膜厚大于5μm、厚度差小于1μm的四靶同组元膜层制备工艺一套；（2）四靶不同组元调幅周期为纳米尺度、界面清晰的多层膜制备工艺一套；（3）有反应性气体接入条件下多组元化合物梯度膜层制备工艺一套。（4）适应不同服役条件的精密机械基础件膜系开发指导大纲一套。

其他说明

可实现任何周期式或连续式微弧离子镀装备制造及镀膜工艺开发；靶功率密度在5W/cm2 至1KW/cm2 之间可连续调控的、磁力线分布为闭合场非平衡组态的、最大靶功率密度条件下靶面无微区熔池。

完成人信息

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