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表面工程技术
表面工程技术是一种在材料表面上进行处理和改进的技术。
它通过改变材料表面的组成、结构和性质，以达到增加材
料表面硬度、抗磨损、抗腐蚀、提高润滑性、改善表面外
观等目的。
表面工程技术广泛应用于各个领域，包括金属加工、汽车
制造、航空航天、能源等。
常见的表面工程技术包括镀层
技术、喷涂技术、热处理技术、化学处理技术等。
镀层技术是应用最广泛的一种表面工程技术，包括电镀、
热浸镀、喷镀等方法。
它可以在材料表面形成一层具有一
定性质的金属或非金属膜，用于提高材料的耐腐蚀性、耐
磨性和美观性。
喷涂技术是通过喷涂设备将涂料或粉末涂覆在材料表面，
形成一层保护层。
这种技术可以实现材料表面的功能改善，如增加耐磨性、耐热性、耐腐蚀性等。
热处理技术是通过加热和冷却的过程改变材料的结构和性质。
热处理可以提高材料的硬度、强度和耐磨性，改善材料的机械性能。
化学处理技术是利用化学反应将溶液中的活性物质与材料表面发生反应，形成一层化合物或被改变的表面层。
这种技术可以用于清洁、除锈、改善表面润滑性等。
除了以上提到的几种常见的表面工程技术，还有其他一些特殊的技术，如氮化、氧化、表面合金化等。
这些技术能够在材料表面形成一层具有特殊性质的薄层，以满足特定的要求。
表面工程技术的应用实例
表面工程技术是一种用于改善材料表面性能的科学技术,可以通
过处理材料表面来增强其机械、电气、热学和光学性能。
以下是一些表面工程技术的应用实例:
1. 汽车制造:汽车外壳、轮胎、刹车盘等部件的表面涂层使用表面工程技术来增强其抗磨损、防水、防火和防滑性能。
2. 电子产品制造:电子产品如手机、电脑、电视等设备的外壳和使用塑料、金属等材料制成。
表面工程技术可以改善这些材料表面的摩擦系数、反光性、抗指纹等性能。
3. 建筑和室内设计:建筑和室内设计中使用的表面工程技术包
括石材、玻璃、金属、陶瓷等材料的表面处理。
这些表面材料可以提供更好的触感、视觉和触感体验。
4. 包装和储藏:包装材料如纸板、塑料等的表面涂层可以防腐蚀、防水、防潮、防紫外线等。
表面工程技术还可以改善包装物品的运输和储存性能。
5. 环境保护:表面工程技术可以通过处理污染物来改善材料表
面的环境友好性,减少污染排放。
例如,表面修复技术可以通过修复污
染表面的损伤,使其恢复美观和性能。
表面工程技术在许多领域都有广泛的应用,可以改善材料的性能、减少成本、提高效率和改善用户体验。
表面工程行业的发展趋势与前景分析表面工程行业的发展趋势与前景分析1. 引言表面工程是指对物体表面进行处理，以增强其性能、延长其寿命、改善其外观的一项技术。
随着科技的发展和工业生产的进步，表面工程在各个领域中起到了重要的作用。
本文将分析表面工程行业的发展趋势与前景，为行业相关人士提供参考和决策依据。
2. 表面工程行业的发展历程表面工程行业起源于上世纪初期的金属冶炼和涂装行业。
随着社会经济的发展，新材料的涌现和工业技术的进步，表面工程行业也在不断发展壮大。
从最早的简单喷涂、镀层技术到现今的高精密、多功能的涂层、喷涂技术，表面工程已经成为现代工业生产中不可或缺的一环。
3. 表面工程行业的发展趋势（1）无害化环保趋势：近年来，全球对环境保护的重视程度日益提高，表面工程行业也在逐渐转型以遵循环保原则。
未来的表面工程技术将更加注重减少有害物质的使用，并开发出更环保、无害化的新型涂层材料。
（2）高功能化趋势：随着工业产品性能要求的不断提高，对表面工程技术提出了更高的要求。
未来的表面工程涂层将更加注重提高材料的硬度、防腐蚀性、抗磨损性等性能，以满足各个领域的需求。
（3）智能化趋势：随着人工智能和大数据技术的发展，表面工程行业也将朝着智能化的方向发展。
未来的表面工程设备将更加智能化、自动化，能够通过数据分析、预测和优化，提高生产效率和产品质量。
（4）多领域应用趋势：表面工程技术在各个领域中都有广泛的应用，如汽车制造、航空航天、电子设备等。
未来，随着新兴产业的发展，表面工程行业将进一步拓宽应用领域，开发更多新型涂层材料，满足不同行业的需求。
4. 表面工程行业的前景展望（1）市场需求大：表面工程行业受到各个行业的广泛应用需求，市场潜力巨大。
尤其是新兴产业的快速发展，如电动汽车、新能源、智能家居等，将对表面工程行业提供广阔的市场空间。
（2）技术创新动力强：表面工程行业是一个技术密集型产业，需要不断投入研发和创新。
随着科技的发展和技术进步，新型涂层材料、喷涂设备等将不断涌现，为行业发展提供强大的动力。
现代表面工程技术什么是表面工程？表面工程是将材料的表面与基体一起作为一个系统进行设计，利用各类表面技术，使材料的表面获得材料本身没有而又希望具有的性能的系统工程。
第一章表面技术概论表面技术是直接与各类表面现象或者过程有关的，能为人类造福或者被人们利用的技术----宽广的技术领域。
一、使用表面技术的目的1、提高材料抵御环境作用能力。
2、给予材料表面功能特性。
3、实施特定的表面加工来制造构件、零部件与元器件。
途径：表面涂覆：各类涂层技术（电镀、化学镀、热渗镀、热喷涂、堆焊、化学转化膜、涂装、气相沉积、包箔、贴片）。
表面改性：喷丸强化、表面热处理、化学热处理、激光表面处理、电子束表面处理。
二、表面技术的分类1、按作用原理(1)原子沉积电镀、化学镀、物理、化学气相沉积(2)颗粒沉积热喷涂、搪瓷涂敷(3)整体覆盖包箔、贴片(4)表面改性2、按使用方法(1)电化学法电镀、电化学氧化（阳极氧化）(2)化学法化学转化膜、化学镀(3)真空法物理、化学气相沉积、离子注入(4)热加工法热浸镀、热喷涂、化学热处理、堆焊(5)其它方法涂装、机械镀、激光表面处理三、表面技术的应用1、广泛性与重要性(1)广泛性➢内容广➢基材广➢种类多遍及各行业，用于构件、零部件、元器件，效益巨大(2)重要性•改善耐腐蚀、磨损、氧化、疲劳断裂、辐照损伤•提高产品长期运行可靠性、稳固性•满足特殊要求（必不可少或者唯一途径）•生产各类新材料、新器件（在制备临界温度超导膜、金刚石膜、纳米多层膜、纳米粉末、纳米晶体材料、多孔硅中起关键作用；又是许多光学、微电子、磁性、化学、生物等功能器件研究与生产的基础）2、在结构材料及构件与零部件上的应用表面技术作用：防护、耐磨、强化、修复、装饰3、在功能材料与元器件上的应用制造装备中具特殊功能的核心部件。
表面技术可制备或者改进一系列功能材料及元器件物理特性：•光学反射镜材料，防眩零件•热学散热材料，耐热涂层，吸热材料•电学表面导电玻璃，绝缘涂层•磁学磁记录介质，电磁屏蔽材料，磁泡材料化学特性：分离膜材料4、在人类习惯、保护与优化环境方面的应用(1)净化大气原料、燃料→CO2、NO2、SO2措施：回收、分解方法：制备触媒载体（钯炭、铂炭、钌炭、铑炭）(2)净化水质制备膜材料，处理污水、化学提纯、水质软化、海水淡化(3)抗菌灭菌TiO2（粉状、粒状、薄膜状）可将污染物分解•当光照射半导体化合物时，并非任何波长的光都能被汲取与产生激发作用，只有能量E满足式(1)的光量子才能发挥作用。
现代表面工程技术的应用领域探索现代表面工程技术是一门涵盖了多个学科的领域，它涉及到材料科学、化学工程、物理学等多个领域，旨在改善材料表面的性能和功能。
在各个领域的应用中，现代表面工程技术能够提供许多新的解决方案和创新的设计。
首先，现代表面工程技术在航空航天领域有着广泛的应用。
航空器需要经受极端的工作环境，如高温、高压、辐射等。
现代表面工程技术可以用于开发高温耐热涂层，提高航空器材料的抗氧化性能、耐磨性和防腐蚀性能，从而延长其使用寿命。
例如，钨合金被广泛应用于火箭喷嘴和探测器的制造中，钢基高温合金在发动机和燃气轮机中使用。
其次，现代表面工程技术在能源领域也有着重要的应用。
提高能源利用效率和降低能源消耗是当今社会面临的重要挑战。
现代表面工程技术可以开发高效的光伏电池、太阳能集热器和催化剂，用于能源收集和转化过程中。
例如，染料敏化太阳能电池利用表面工程技术制备的纳米材料来提高光电转换效率。
此外，热障涂层和摩擦副涂层可以提高热电站和工业设备的热效率，减少能源浪费。
再次，现代表面工程技术在医疗领域也有广泛的应用。
医疗器械和生物材料需要与人体组织相容，并具有良好的生物相容性和抗菌性能。
现代表面工程技术可以改善医疗器械的摩擦和磨损性能，减少对人体组织的刺激。
例如，钛合金表面的生物陶瓷涂层可以增加假体和骨骼之间的接触面积，提高骨接合力。
此外，生物可降解材料和纳米生物传感器也可以通过表面工程技术制备，用于医学诊断和治疗。
此外，现代表面工程技术在电子和信息技术领域也有着重要的应用。
电子器件的性能和功能往往受到材料表面的限制。
现代表面工程技术可以制备具有特定电学、光学和磁学性能的材料，用于电子器件、显示屏和传感器的制造。
例如，表面工程技术可以通过微纳米加工和薄膜沉积，制备高精度的电路和功能纳米结构。
此外，表面工程技术还可以开发光学涂层、导电薄膜和电子陶瓷材料，用于光电器件、传感器和通信设备。
总之，现代表面工程技术的应用领域非常广泛，涉及到航空航天、能源、医疗和电子等多个领域。
表面工程领域科学技术发展随着科学技术的不断进步，表面工程领域也在飞速发展。
据统计，表面工程领域的年度增长率高达10%，为各领域的发展提供了重要的技术支持。
在表面工程领域，新型科学技术的应用与创新不断推动着行业的发展，为企业和社会的进步注入新的活力。
表面工程领域科学技术的发展迅速，主要得益于新材料、新工艺、纳米技术、3D打印技术等领域的日新月异。
表面工程科学与技术的主要应用领域包括制造业、能源、环境、医疗和航空航天等。
在这些领域，表面工程科学技术的应用可以对材料的表面性能进行有效的改善，从而降低能耗、提高效率，进而促进整体性能的提升。
表面工程领域中，新型科学技术的应用主要体现在以下几个方面：纳米技术为表面工程提供了新的解决方案，通过纳米涂层、纳米颗粒等的应用，有效提高材料的耐磨、耐腐蚀和绝缘性能。
3D打印技术在表面工程领域的应用也日益广泛，通过精密的打印技术，可以实现复杂结构的制造，满足多元化的应用需求。
然而，新型科学技术的应用也存在一定的挑战，如纳米技术的生产成本较高，3D打印技术的材料选择有限等。
面对表面工程领域科学技术的发展，技术创新与人才培养是推动行业持续进步的关键。
一方面，科研机构和高校在表面工程领域的研究投入大量资源，为科技创新提供了强大的动力。
另一方面，企业在人才培养和引进方面也做出了积极努力，通过与高校的合作、实践培训等方式，培养和储备了一批具有专业技能和创新精神的人才。
随着科技的不断发展，表面工程领域也将迎来更多的发展机遇和挑战。
未来，表面工程领域的科学技术可能会朝着以下几个方向发展：新材料的研发将为表面工程提供更多的可能性，如石墨烯、碳纳米管等新型纳米材料的应用将进一步优化材料的性能。
智能化和绿色化将是表面工程的重要发展方向，通过智能化技术的应用，可以实现表面工程的自动化和精细化；通过绿色化技术的应用，可以降低环境污染，实现可持续发展。
然而，面对未来的发展，表面工程领域也需面对一些挑战，如新材料的研发和应用成本较高，智能化和绿色化技术的推广需要政策支持和资金投入等。
表面工程在汽车制造中的应用表面工程在汽车制造中的应用随着工业化的进步，汽车作为现代化交通工具的重要组成部分，对于汽车的制造质量和外观把控要求也越来越高。
在汽车制造中，表面工程技术的应用不仅可以提高汽车的外观质量，也可以增加汽车的使用寿命和安全性。
本文将重点介绍表面工程技术在汽车制造中的应用。
一、汽车外观喷涂汽车外观喷涂是汽车制造中最常见的一种表面工程技术，它主要用于涂装汽车车身、车门、前后保险杠等部件的外观颜色。
外观喷涂不仅能美化汽车外观，更重要的是能保护车身免受外界环境的腐蚀。
目前，汽车外观喷涂主要采用的是电泳涂装工艺，它通过在金属表面涂上一层电泳漆膜，然后在高温下将漆膜固化，形成耐候性和防腐蚀的涂层。
此外，表面工程技术还可以应用于特殊颜色的外观喷涂，如金属漆、珠光漆等。
这些特殊颜色的外观喷涂可以增加汽车的豪华感和时尚感，满足消费者个性化需求。
二、汽车内饰皮革制作汽车内饰是指汽车座椅、仪表盘、中控台等内部部件的饰面材料和装饰品。
表面工程技术在汽车内饰皮革制作中的应用可以提高皮革的外观和性能。
目前，汽车内饰皮革制作主要采用的是浸渍工艺。
在这个工艺中，首先将皮革浸泡在染料溶液中，使染料渗透到皮革纤维内部，然后对皮革进行后续加工，如漂白、柔软处理等。
通过表面工程技术的应用，可以制作出色泽鲜艳、柔软舒适的汽车内饰皮革，增加汽车的豪华感和舒适性。
三、汽车玻璃生产汽车玻璃作为汽车的重要组成部分，不仅能保护车内人员免受外界环境的干扰，还能增加车内的安全性。
表面工程技术在汽车玻璃生产中的应用主要体现在两个方面。
一方面，通过涂层技术可以制作出太阳能车窗、隔热车窗等具有特殊功能的汽车玻璃。
太阳能车窗可以将太阳能转化为电能，为汽车提供电力；隔热车窗则可以降低车内的温度，提高乘坐的舒适性。
另一方面，通过喷砂技术可以制作出具有特殊纹理和光泽的汽车玻璃，增加车内的美感。
四、汽车镀铬镀铬是表面工程技术中常见的一种应用，它可以使金属表面具有镀铬的外观和性能。
表面工程技术在工程机械中的应用表面工程技术在工程机械中的应用表面工程技术在工程机械中的应用12级材控2班程明龙（1210121078）［摘要］介绍了表面工程技术的作用、内容，讨论了表面工程技术在工程机械中的4类主要作用，分析了涂装、磷化、电镀、抛丸、热处理等表面工程技术在工程机械行业中的应用现状，指出了这些技术在未来的发展趋势。
［关键词］表面工程；涂装；强化；热处理；表面处理近年来，表面工程技术取得了快速的发展，表面处理已经成为各项工程设计的一项主要内容。
在机械制造中，通过对材料或产品的表面进行一定处理，不仅可以提高性能和质量，如耐蚀性、耐磨性、抗氧化性等，确保产品安全可靠、延长寿命，还可以美化外观，提高产品附加值和市场竞争力。
在工程机械行业中，表面工程技术得到了广泛的应用，为提高工程机械产品的性能、质量和改善外观起到了重要的作用。
1 表面工程概述1.1表面工程的定义表面工程是将材料表面与基体作为一个系统进行设计，利用表面改性技术、薄膜技术和涂镀层技术，使材料表面获得材料本身没有而又希望具有的性能的系统工程［1］。
它包括涂镀层材料与工艺、施涂与检测设备、表面组成与结构分析技术、表面性能测试技术、检测方法、标准评价、质量保证与工艺过程控制等为制造新型表面和表面层而形成工程化、规模化的成套技术。
总之，在材料或产品表面所获得的与基体本身在性能上存在差异的表层的技术都属于表面工程。
1.2表面工程的作用表面工程以最经济和最有效的方法改变材料表面及近表面区的形态、化学成分和组织结构，或分，从而改变其性能。
主要包括化学热处理、阳极氧化、表面合金化和离子注入等。
（3）表面处理技术。
是通过加热或机械处理，在不改变材料表层化学成分的情况下，使其结构发生变化，从而改变性能。
常用的表面处理技术包括表面淬火、激光重熔和喷丸等。
2 表面工程技术在工程机械中的作用2.1 防锈保护工程机械的零部件绝大多数为金属材质，而设备基本上都在室外露天作业，裸露的金属很容易发生腐蚀。
表面工程技术的作用
表面工程技术的作用是多种多样的，但其最重要的作用为提高金属机件的耐蚀性、耐磨性及获得电、磁、光等功能性表面层。
1)腐蚀保护性即可以提高基体材料的耐大气、海洋大气、天然水及某些酸碱盐的腐蚀作
用。
例如若在钢构件上喷涂一层851515合金，可使构件在海水中耐腐蚀20-40年。
2)抗磨性包括抗磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、冲蚀磨损等。
例如若在刀
具表面镀上一层、或2O3薄膜，成为防止钢屑粘结的表面薄层，从而提高刀具寿命3-6倍。
3)电性能包括绝缘性、导电性等。
4)耐热性包括抗高温氧化、热疲劳等性能。
5)光学特性包括反光性、光选择吸收性、吸光性等性能。
6)电磁特性包括磁性、半导体性、电磁屏蔽性等性能。
7)密封性。
8)装饰性包括染色性、光泽性等性能。
9)其它表面特性诸如耐疲劳性、保油性、可焊接性等性能。
表面技术的应用使基体材料表面具有原来没有的性能，这就大幅度地拓宽了材料的应用领域，充分发挥了材料的潜力。
举例如下：
1)可用一般的材料代替稀有的、昂贵的材料制造机器零件，而不降低甚至超过原机件的质
量。
2)可以把两种以上的材料复合，各取所长，解决单一材料解决不了的问题。
3)延长在苛刻条件下服役机件的寿命。
4)大幅度提高现有机件的寿命。
5)赋予材料特殊的物理、化学性能，有助于某些尖端技术的发展。
6)可成功地修复磨损、腐蚀的零件。
表面工程技术的分类
表面工程技术目前还没有统一的分类办法，但一般均认为表面工程技术包括表面涂镀技术、表面扩渗技术和表面处理技术三个领域。
表面涂镀技术是将液态涂料涂敷在材料表面，或者将镀料原子沉积在材料表面，从而获得晶体结构、化学成分和性能有别于基体材料的涂层或镀层，此类技术有有机涂装、热？镀、热喷涂、电镀、化学镀和气相沉积等；表面扩渗技术是将原子渗入（或离子注入）基体材料的表面，改变基体表面的化学成分，从而达到改变其性能，它主要包括化学热处理、阳极氧化、表面合金化和离子注入等；表面处理技术是通过加热或机械处理，在不改变材料表层化学成分的情况下，使其结构发生变化，从而改变其性能，常用的表面处理技术包括表面淬火、激光重熔和喷丸等。
可见，表面工程技术远远超出了最初的化学热处理、电镀的范畴。
表面工程技术发展的主攻方向
目前，对新型金属表面技术主要集中力量开发的为以下三方面技术：
1．离子技术
离子技术包括等离子和离子束技术，表1使各种离子技术的开发年代及其的工作气压。
注：有*号者已在金属材料领域中实用化
2．激光技术
3．激光熔融
随着机械加工工业水平的提高，对刀具提出了新的要求。
除了传统的提高使用寿命外还要求减少切削时污染，尽可能使用干切削。
若不能取消切削液则希望其中只含防锈剂而无有机物，这样可以使循环回收的成本大为降低。
由于切削工具种类很多，选用陶瓷刀具或镀层又取决于刀具的工作状态。
车削和钻孔不同，铣刀又应考虑其断续冲击的特点。
本文就刀具镀层发展过程及今后的要求，结合我们所作的研究对这一领域的发展作一概述。
切削加工的现状
切削加工是金属材料最基本的成型手段之一，在一个国家的机械制造业中起着举足轻重的作用。
据美国统计，目前每年用于切削加工的费用在1000亿美元以上，切削加工创造的总产值为5580亿美元。
据1991年的统计资料，我国拥有的金属切削机床为300多万台，所创造的总产值为1000多亿元。
随着工业产品的技术水平日益提高，新材料尤其是难加工材料(如高强度、高抗磨性、低导热系数材料等)相继出现，从而迫使人们不断寻找新的切削材料，促进了刀具材料的发展。
进入20世纪以来，新的刀具材料不断涌现(高速钢、硬质合金、金属陶瓷和立方氮化硼等)，从而使切削加工技术有了很大发展。
镀层刀具材料是在刀具材料(如硬质合金、高速钢等)的基体上，用气相沉积的方法沉积一层几微米厚的高硬度、高耐磨损性的镀层。
这种刀具材料既有基本的韧性、又有很高的硬度，因而性能优异。
从二十世纪八十年代中期开始，随着等离子体技术在镀层技术中的迅速发展，先进国家逐渐推广应用，开发了纳米、非晶等多种硬质镀层。
据统计国外一半以上刀具已采用了镀膜, 模具的镀膜比例也在逐年增加。
刀具磨损的主要原因
在金属切削加工过程中，刀具与工件之间发生了强烈的摩擦、热和化学作用，使得刀具切削部分逐渐磨损或局部破损，最终失去切削能[6-9]。
工件材料中的硬质点，如各种碳化物、氧化物等，在刀具表面刻划沟纹而造成的磨粒磨损；在足够大的切削力和切削温度作用下，
刀具材料与工件、切屑发生粘结现象(冷焊)。
粘结点逐渐地被工件或切屑剪切、撕裂而带走，发生粘结磨损。
电化学性质相近的金属，粘结倾向越大；刀具与工件、切削的接触面，在高温下双方金属中的化学元素从高浓度向低浓度处迁移，这种固态下元素相互迁移而造成的刀具磨损称为扩散磨损；切削温度过高，切削刃处材料易被氧化,形成氧化膜，导致氧化磨损；刀尖负荷过大以及刃口热裂纹造成的崩刃等。
基于以上原因，导致刀具很快发生磨损、氧化、崩刃和变钝从而失效。
由于材料磨损主要发生在表面，因此在表面镀上一层硬度高、耐磨损、化学性能稳定、不易氧化、抗粘结性好、和基体附着牢固的硬质镀层，对于改善刀具的切削性能，提高刀具的耐用度效果明显。
气相沉积技术简介和其在硬质镀层上发展及应用
气相沉积技术利用气相之间的反应，在材料或者制品表面沉积各种成分、形式的薄膜，从而使材料或者制品获得所需的各种优异性能。
一般可以将其分成两大类：化学气相沉积( )和物理气相沉积( )[1,10]
硬质镀层首先是用技术进行沉积的[3]。
1890年，德国的利用化学气相沉积技术首先在白炽灯丝上形成[11]。
后在灯丝上用方法制备出高熔点金属碳化物薄膜[12]。
1900年，制备出金属氮化物，当时他称之为[13]。
然而，直到1952年莱茵金属公司才在基材料上成功地制备出具有良好结合力的硬质镀层。
技术真正应用于工模具表面改性，则始于1969年[14]，到1970年瑞典，美国，德国等工模具制造公司纷纷开始大规模镀层工具的研究与生产。
化学气相沉积具有绕镀性好，膜基结合强度高，膜层质量稳定，易于大规模生产等优点。
但由于沉积工艺温度高(900-1000℃)，超过了常规工模具钢的回火温度，一般多用于硬质合金工模具的表面镀层制备。
但近年来的研究发现处理的高温也会使硬质合金组织发生变化，性能下降[15]。
此外，易于造成环境的污染，使其应用范围受到一定程度的限制。
由于技术的这些缺点推动了技术的发展。
这种镀膜技术无公害、节能、沉积温度较低，其沉积工艺温度通常低于高速钢的回火温度，从而避免了高速钢镀膜后的二次热处理，节省了能源，降低了废品率，能很好地满足工业生产地要求。
现在工模具技术中常用的离子镀最早是由于1963年提出并付诸实现的[16]。
随后各种离子镀技术（多弧离子镀、溅射离子镀、活性反应离子镀等）逐渐发展和完善，始于60年代初实验室和公司利用溅射方法制取集成电路上的膜，从而开始了它在工业上的应用。
特别是1974年，发明了磁控溅射技术，使高速、低温溅射成为现实[17]。
由于磁控溅射的日臻完善，使其能以崭新的面貌出现在技术和工业领域中。
磁控溅射基本原理及发展
早期溅射镀膜最大缺点是溅射速率较低，与蒸镀相比要低一个数量级[5,10]此人们一直在寻找一种高速溅射源。
磁控溅射由于其高效的特点，得到大家的重视，并迅速被应用到工业生产中。
与二级溅射相比，传统的磁控溅射由于采用了辅助磁场，通过控制电子的运动轨迹，增加了气体的离化率，降低工作气压，提Array高离子电流密度，不仅提高了沉积速度，
而且镀层质量也较好[2,5]。
图1.1为平面型
磁控溅射的原理图。
在过去的十几年里，由于市场不断增
长的需求，传统的磁控溅射难以满足要求。
非平衡磁控溅射，闭合场非平衡磁控溅射
等[24,25]新型的磁控溅射技术已成为众多科
研工作者的研究对象。
图1.2中为传统磁
图1.1 平面磁控溅射原理[5]
.1.1
控溅射、非平衡磁控溅射和闭合场磁控溅射的原理图。
非平衡磁场分布将磁场区域延伸到基体的表面；闭合场磁场分布形成了闭合的磁场线，阻止电子流失到炉壁因而极大地提高了离子电流密度，离子轰击效果增强，可获得更佳的镀层质量。
并且目前也有将磁控溅射和离子镀相结合的磁控溅射离子镀，如公司的非平衡磁控溅射离子镀设备，进一步提高了离子电流密度。
图1.2 传统磁控溅射、非平衡磁控溅射及非平衡闭合场磁控溅射原理图[24]
.1.2 ,
采用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术对于工业生产而言具有独特的优势：
1) 非平衡磁控溅射离子镀设备具有优良的稳定性和可重复性，适于大规模生产；
2) 非平衡闭合磁场提高了气体离化率，可在较低的气压、基体偏压下获得高离子电流密度。
提高了膜基结合强度，而膜基结合强度的提高使工模具能够承受更高的工作速度与负荷,提高工作效率且延长其使用寿命；
3) 镀层性能优异，膜层致密、空洞少、晶粒细小，机械性能好，且均匀性好；
4) 靶材和气源可以方便更换，工艺参数易于控制，有利于研制具有优良性能的新型膜层，如化合物膜、合金膜、梯度膜和多层膜等。
目前利用非平衡磁控溅射离子镀技术对工模具等进行表面改性已得到广泛应用，并且越来越受到世界各国的重视。
