PS-PVD的原理與技術特點

2021/12/25

PS-PVD 設備主要由等離子噴槍、真空工作室、真空泵、送粉器、中央控制器等部件組成，如圖 1 所示。噴涂過程由中央控制器控制，等離子噴槍、工件及樣品臺均位于超低壓真空密閉室內，真空室與真空泵、過濾除塵系統相連，噴涂時也可以保持一定的真空度。PS-PVD 采用了超低壓的工作環境和高功率高熱焓值的等離子噴槍，等離子氣體流量可以達到 200 SLPM（standard liters per minute，SLPM），噴涂功率可達到約 100 kW，此時等離子射流形態和特性均會發生很大變化。等離子氣體在電極槍內被電弧加熱離解成高能高壓的等離子體，通過噴嘴進入真空室后急劇膨脹形成超音速等離子射流。PS-PVD 技術一般采用槍內送粉的方式，噴涂粉末被直接注入噴槍內的等離子射流中，這樣有利于粉末的加熱熔化和氣化。等離子噴槍一般配有 2 個或 4 個送粉口，可以同時注入單路或多路粉末。同時，PS-PVD裝配了相關監測裝置，其中原子發射光譜儀用于表征等離子體性質及粉末氣化程度，紅外照相儀及熱電偶監測基體溫度。