第三章预习要点
1， 物理气相沉积与化学气相沉积个有什么特点，它们的区别是什么？
沉积过程中若沉积粒子来源于化合物的气相分解反应，则称为化学气相沉积（CVD）； 否则称为物理气相沉积（PVD）。 ．CVD（化学）的特点
（1）在中温或高温下，通过气态的初始化合物之间的气相化学反应而沉积固体。
（2）可以在大气压（常压）或者低于大气压下（低压）进行沉积。一般来说低压效果要好些。 （ 3）采用等离子和激光辅助技术可以显著地促进化学反应，使沉积可在较低的温度下进行。 （4）镀层的化学成分可以改变，从而获得梯度沉积物或者得到混合镀层。 （5）可以控制镀层的密度和纯度。
（6）绕镀性好，可在复杂形状的基体上以及颗料材料上镀制。 （7）气流条件通常是层流的，在基体表面形成厚的边界层。
（8）沉积层通常具有柱状晶结构，不耐弯曲。但通过各种技术对化学反应进行气相扰动，可以得到细晶粒的等轴沉积层。
（9）可以形成多种金属、合金、陶瓷和化合物镀层。 工艺温度高低是CVD和PVD之间的主要区别 。
CVD工艺对进入反应器工件的清洁要求比PVD工艺低一些，因为附着在工件表面的一些脏东西很容易在高温下烧掉。此外，高温下得到的镀层结合强度要更好些
CVD镀层往往比各种PVD镀层略厚一些， CVD镀层往往厚度在5-300μm左右， PVD镀层通常不到5μm厚。
CVD镀层的表面略比基体的表面粗糙些。
相反，PVD镀膜如实地反映材料的表面，不用研磨就具有很好的金属光泽，
CVD反应发生在低真空的气态环境中，具有很好的绕镀性，所以密封在CVD反应器中的所有工件，除去支承点之外，全部表面都能完全镀好，甚至深孔、内壁也可镀上。
相对而论，所有的PVD技术由于气压较低，绕镀性较差，因此工件背面和侧面的镀制效果不理想。
PVD的反应器必须减少装载密度以避免形成阴影，而且装卡、固定比较复杂。 在PVD反应器中，通常工件要不停地转动，并且有时还需要边转边往复运动。
2， 蒸镀的原理是什么？蒸镀铝膜，有哪些用途？
蒸镀原理 ：和液体一样，固体在任何温度下也或多或少地气化（升华），形成该物质的蒸气。 在高真空中，将镀料加热到高温，相应温度下的饱和蒸气向上散发，蒸发原子在各个方向的通量并不相等。基片设在蒸气源的上方阻挡蒸气流，蒸气则在其上形成凝固膜。为了弥补凝固的蒸气，蒸发源要以一定的比例供给蒸气。
用途：目前在制镜工业中已经广泛采用蒸镀，以铝代银，节约贵重金属。 集成电路是镀铝进行金属化，然后再刻蚀出导线。 在聚酯薄膜上镀铝具有多种用途： 制造小体积的电容器；
制作防止紫外线照射的食品软包装袋； 经阳极氧化和着色后即得色彩鲜艳的装饰膜。 双面蒸镀铝的薄钢板可代替镀锡的马口铁制造罐头盒。
第三章作业
1)，溅射镀膜的基本原理是什么？目前有哪些种类？
溅射镀膜：是指在真空室中，利用荷能粒子轰击镀料表面，使被轰击出的粒子在基片上沉积的技术。
溅射镀膜有两种： 一种是在真空室中，利用离子束轰击靶表面，使溅射出的粒子在基片表面成膜，这称为离子束溅射。
离子束要由特制的离子源产生，离子源结构较为复杂，价格较贵，只是在用于分析技术和制取特殊的薄膜时才采用离子束溅射。
另一种是在真空室中，利用低压气体放电现象，使处于等离子状态下的离子轰击靶表面，并使溅射出的粒子堆积在基片上。
离子溅射（1）直流二极溅射（2）三极和四极溅射（3）射频溅射（4）磁控溅射（5） 对象
靶溅射（6）偏压溅射（7）离子束溅射 (8)反应溅射 2)，薄膜/涂层的三种生长模式及其形成原因
? 岛状生长模式：(不存在任何对形核有促进作用的有利位置) ? 被沉积的物质与基底之间的润湿性差，倾向于自己相互键合
? 层状生长模式：被沉积的物质与基底之间的润湿性很好，没有明确的形核阶段，从形核阶段开始就采取二维扩展模式——外延式
? 层状——岛状生长模式：开始1两个原子层层状生长后，生长模式由层状转化为岛状模式
3)，简述气相沉积陶瓷涂层/薄膜的四种组织形态特征及形成条件. Ts/Tm——相对温度
形态1型结构： Ts/Tm＜0.3，低温，气体压力较高；细纤维装组织，有许多纳米级孔隙，表面扩散能力低，临界核小，沉积速度大；疏松针状拱形
形态T型结构：与形态1型相似，气体压力较低，纤维状均匀致密
形态2型结构：Ts/Tm=0.3~0.5，中温，气体压力不高；细纤维装组织，有许多纳米级孔隙，表面扩散能力较高，体扩散能力有所提高，晶界完整，致密性好；均匀致密柱状
形态3型结构： Ts/Tm＞0.5，高温，表面扩散能力、体扩散能力都较高，在沉积的同时，涂层内再结晶，长大为粗大的等轴晶，晶体内缺陷密度低
4），提高陶瓷涂层与基体力学相容性的方法与原理有哪些,举例说明.
加入陶瓷梯度结合层之后, ZrO2-Y2O3陶 瓷涂层与基体之间的结合力有较大的提高。陶瓷和金属的热膨胀系数及弹性模量等性能不匹配, 且基体与涂 层间存在明显的界面, 因此, 表面具有陶瓷涂层的金属零部件在 应用过程中常会发生涂层开裂或剥落损坏等现象。
第四章 预习与作业 预习
1、 热喷涂技术的原理，涂层形成过程，涂层组织结构，结合、应力，热喷涂方法，喷 涂材料，热喷涂工艺流程和质量控制，热喷涂的应用。
2、 热喷焊的原理、特点、喷焊方法、热喷焊材料、工艺、应用。 3、 堆焊的原理、特点、堆焊方法、堆喷焊材料、工艺、应用。 作业
1，热喷涂的技术特点和工艺原理是什么？
原理：利用热能将喷涂材料熔化，再借助高速气流将其雾化，并在高速气流的带动下粒子撞击基材表面，冷凝后形成具有某种功能的涂层。
特点（1） 可在各种基材上制备各种涂层； （2） 基材温度低（30 ～ 200℃），热影响区浅，变形小； （3） 涂层厚度范围宽（0.5 ～ 5mm） ； （4） 操作灵活，可在不同尺寸和形状的工件上喷涂； （5） 加热效率低，喷涂材料利用率低， （6） 涂层与基体结合强度低。
2，超音速喷涂的原理和特点是什么？
高速火焰喷涂是将助燃气体与燃烧气体在燃烧室中连续燃烧，燃烧的火焰在燃烧室内产生高压并通过与燃烧室出口联接的膨胀喷嘴产生高速焰流，喷涂材料送入高速射流中被加热、加速喷射到经预处理的基体表面上形成涂层的方法。
特点1） 焰流速度高但温度相对较低，适合喷涂含碳化物材料。 2） 涂层致密（99.9％），表面粗糙度低。 3） 结合强度略低于爆炸喷涂，达70MPa以上。 4） 喷涂效率高，但燃料消耗大，喷涂成本比较高。； 5） 噪音大(>120dB)，需有隔音和防护装置。
3，简述等离子喷涂的原理、设备、特点和应用领域。
原理 ：等离子喷涂是通过等离子喷枪来实现的，喷枪的喷嘴和电极分别接电源的正负极。喷嘴和电极之间通入工作气体，借助高频火花引燃电弧。电弧讲气体加热并使之电离，产生等离子弧，气体热膨胀由喷嘴喷出告诉等离子流。送粉气管将粉末送入等离子射流中，被加热到熔融状态，并被等离子射流加速，以一定的速度喷射到经预处理基体表面形成涂层。 等离子喷涂设备主要有：整流电源、控制柜、喷枪、送粉器、循环水冷却系统、气体供给系统等。另外，等离子喷涂所需要的辅助设备有：空气压缩机、喷涂机械手、工作台和喷砂设
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