真空溅射沉积是利用离子轰击靶材后产生离子和原子等颗粒在材料表面沉积薄膜的方法，属于物理沉积，沉积温度一般低于600°C。表12-4列出各种溅射沉积方法的原理、工艺参数。磁控溅射是一种效率较高的沉积方法，图12-1所示为等离子溅射沉积的示意图。图12-2所示为荷兰Hauzer公司制造的真空涂层设备，在同一表面可实现多层不同的镀膜，包括TiAlN涂层、CrN涂层、WC涂层以及DLC涂层等。设备上设计有两两对称的蒸发靶，装工件的料盘在真空室内旋转，保证零件表面涂层的均匀；镀膜温度在80～600°C，其中塑料产品镀膜工艺温度为80～150℃，DLC涂层温度为200～600°C；设备在开始工作时真空度<0.001Pa（10-5mbar），工作过程中维持在0.1～1Pa（10-3～10-2mbar）；利用PVD技术制备TiAlN涂层，7h的涂层厚度可达3μm；利用PAVD技术制备DLC涂层时，先制备0.2μm的CrN层，后制备1.8μm的WC层，在此基础上再制备1μm的DLC层，这种复合涂层能提高结合强度和耐磨性。采用PACVD镀膜的直柄铣刀的使用寿命可提高30倍。
表12-4 各种溅射沉积方法的原理、工艺参数和示意图
（续）
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图12-1 等离子溅射沉积的示意图
a）四极溅射装置结构示意图 1—机械泵 2—阀 3—可调漏泄阀 4—低真空计 5—高真空计 6—阴极 7—稳定性电极 8—电磁线圈 9—溅射室 10—蒸镀基板灯丝 11—靶 12—阳极 13—闸阀 14、16—液氮阱 15—放气阀 17—扩散泵 18—水冷密封板 19—钛升华泵 20—加热器 b）四极溅射装置的电气部分 1—热阴极 2—稳定性电极 3—基板 4—阳极 5—靶 6—线圈 7—靶电源
图12-2 荷兰Hauzer公司制造的真空涂层设备
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