快速扩散涂层制备技术及应用

基体金属在含有涂层金属的介质中，在可产生快速扩散的温度下处理形成的涂层，称为扩散涂层。扩散涂层的形成包括两个扩散过程：首先要使涂层金属到达基体表面，其次是涂层金属向基体金属内扩散。

扩散涂层与电镀层的最大不同点是：前者与基体是一种扩散连接或冶金连接，因而与基体的结合很牢固；而后者与基体间基本上是一种原子的附着，结合面上并未形成合金，因此结合不很牢固，容易剥落。

1.渗镀

渗镀是利用化学热处理原理提高金属材料的耐蚀性和高温抗氧化性的一种表面防护工艺。即在高温下，向基体表面渗入一种或多种元素，以改变表层的化学成分及组织，从而改变其性能。渗层与基体之间是冶金结合，结合非常牢固，渗层厚度分布也比较均匀。

2.化学气相沉积

化学气相沉积（CVD）是利用含有涂层金属的气相化合物在基体表面发生分解，而沉积金属涂层的一种方法。一般先用气相反应剂与涂层金属在较低温度下化合，生成易挥发的金属化合物，然后在较高温度下使化合物分解，并在基体上沉积成金属膜。该工艺的关键是选择适当的气相反应剂。(www.xing528.com)

化学气相沉积的特点是沉积速度相当高；可在远低于难熔金属熔点的温度下沉积出大多数难熔金属；膜层纯度高，对基材适应面宽；可镀形状复杂的零件等。化学气相沉积可用于改善零件的耐磨性、抗氧化性、耐蚀性，以及特定的电学、光学和摩擦学等性能。

3.物理气相沉积

物理气相沉积（PVD）是在真空条件下，用物理方法（蒸发或溅射等），将材料汽化成原子、分子或电离成离子，通过气相过程，使其在工件表面沉积生成具有特殊性能的薄膜的技术。物理气相沉积的主要方法有真空蒸镀、溅射镀膜和离子镀膜。

4.离子注入

离子注入是把工件（金属、合金、陶瓷等）放在离子注入机的真空靶室中，在几十至几百千伏的电压下，把所需元素的离子注入工件表面的一种工艺。通过离子注入引起的损伤强化、注入掺杂强化、表面压缩等作用，使注入离子的金属表面的硬度、耐磨性、耐蚀性等得到显著提高。