1、物理气相沉积法

    物理气相沉积技术是利用蒸发或溅射等物理形式把材料从靶源移走,然后通过真空或半真空空间使这些携带能量的粒子沉积到基片或零件的表面以形成膜层。物理气相沉积有真空蒸镀(VE)、溅射镀膜(SIP)、离子镀(IP))等。按加热蒸发源分类,真空蒸镀包括电阻加热蒸镀、电子束加热蒸镀、感应加热蒸镀等;溅射镀膜包括磁控溅射沉积、离子束溅射镀等。其中真空蒸镀是比较早的镀膜技术,膜的结合力较低,目前已不多用。而阴极溅射和离子镀所得膜结合力较高,应用范围正在扩大。物理气相沉积镀膜的实用领域有:装饰膜、装饰耐磨膜、耐磨超硬膜、减摩润滑膜等。

    有实验表明采用磁过滤沉积装置(FCAP)在321不锈钢表面沉积得到的TiN涂层具有高的硬度和膜基结合力,在载荷1N和3N下都表现出较低的摩擦系数和良好的耐磨性能。

2、化学气相沉积

    化学气相沉积(CVD)技术是指在较高温度下,混合气体与基体的表面相互作用,使混合气体中的某些成分发生分解,并在基体上形成一种金属或化合物的固态膜或薄膜镀层。其特点如下:(1)镀层致密均匀,可以较好控制镀层的密度、纯度、结构和晶粒度;(2)因沉积温度高,镀层与基体结合强度高;(3)可以在大气压或者低于大气压下进行沉积;(4)通常沉积层具有柱状晶结构,不耐弯曲。

    有实验表明对321奥氏体不锈钢进行离子渗氮-等离子增强化学气相沉积(PECVD)TiN复合处理,研究了复合处理层的组织与性能。结果表明:复合处理层具有优良的膜基结合强度,较之不锈钢基体,耐磨性显著提高;另外在304奥氏体不锈钢表面沉积了菱形碳薄膜,该过程采用了无线电频率

(13.56MHz)等离子增强化学气相沉积工艺,腐蚀环境下的对比实验表明薄膜样品和基体的摩擦系数分别约为0.1和0.5,同时前者的磨损体积明显低于后者。