1.1表面工程技术介绍

表面工程技术是赋予材料或零件表面以特殊的成分、结构和性能(或功能)的化学、物理方法与工艺，它的实施对象是固体材料的表面。因此，掌握表面和界面的基础知识是正确选择与运用表面工程技术的基础。而成功运用表面工程技术的另外两个因素就是：第一，掌握各种表面工程技术的特点；第二，了解与掌握影响材料表面性能的主要因素。在真空条件下，以各种物理方法产生的原子或分子沉积在基材上，形成薄膜或涂层的过程为物理气相沉积（PVD）。按照沉积的物理机制的差别，物理气相沉积可分为磁控溅射、多弧离子镀和微弧离子镀等。

1.1.1磁控溅射

磁控溅射是物理气相沉积（Physical Vapor Deposition，PVD）的一种。一般的溅射法可被用于制备金属、半导体、绝缘体等多材料，且具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等优点，而上世纪 70 年代发展起来的磁控溅射法更是实现了高速、低温、低损伤。因为是在低气压下进行高速溅射，必须有效地提高气体的离化率。磁控溅射通过在靶阴极表面引入磁场，利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率。[1]为了解决阴极溅射的缺陷，人们在20世纪70年代开发出了直流磁控溅射技术，它有效地克服了阴极溅射速率低和电子使基片温度升高的弱点，因而获得了迅速发展和广泛应用。

1.1.2多弧离子镀[2]

多弧离子镀是采用电弧放电的方法，在固体的阴极靶材上直接蒸发金属，蒸发物是从阴极弧光辉点放出的阴极物质的离子，从而在基材表面沉积成为薄膜的方法。

优点：（1）从阴极直接产生等离子体，不用熔池，阴极靶可根据工件形状在任意方向布置，使夹具大为简化。

（2）入射粒子能量高，膜的致密度高，强度和耐久性好，附着强度好。

（3）离化率高，一般可达60%~80%

（4）从应用的角度讲，其突出优点是蒸镀速率快。