本文综述了多弧离子镀沉积技术的原理和发展,阐述了多弧离子镀沉积技术在工业方面的应用。 介绍了多弧离子镀设备构成,以Cr靶为例,测量了实验系统中影响沉积薄膜性能的有关参数。采用多弧离子镀沉积Cr-N硬质薄膜,分析了不同参数对薄膜结构和性能的影响,例如氮气—氩气气氛比,衬底偏压,弧电流等。 分析结果表明,Cr-N薄膜显著提高了基体的显微硬度和耐磨性,Cr-N薄膜硬度是基底硬度的4-8倍。X射线衍射谱表明,随着氮气含量的提高,Cr-N薄膜的相结构发生改变,从单相Cr变化到Cr₂N,然后过渡到Cr₂N+CrN,最后到单相CrN。本实验中未发现Cr+Cr₂N混合相结构,可能和实验选择的气氛比有关。 衬底偏压对制备的Cr-N薄膜的硬度影响较小。弧电流对硬度的影响较大,弧电流增加,薄膜的硬度降低。分析认为弧电流增大,Cr粒子的数量增加,Cr粒子和N粒子相对含量发生变化,从而导致薄膜的微观结构发生改变。X射线衍射分析结果表明,弧电流增大,Cr-N薄膜X射线的主峰由CrN相变为Cr相。 本论文还简单介绍了镀膜设备的计算机控制系统。随着计算机技术、自动化技术和通信技术的迅速发展,生产自动化也越来越多地在工业生产过程中得到了应用。随着镀膜技术不断在工业上的应用,镀膜设备实现计算机自动控制是一个必然趋势。