1. 定义与原理

PVD（Physical Vapor Deposition，物理气相沉积）是一种在真空环境中通过物理方法将材料气化并沉积到基材表面形成薄膜的技术。其核心步骤包括：

真空环境（压力通常为10⁻²～10⁻⁶ Pa）以减少气体干扰。材料气化：通过加热（蒸发镀膜）或高能粒子轰击（溅射镀膜）使靶材原子或分子气化。传输与沉积：气化粒子迁移至基材并凝聚成膜。

2、主要技术类型  

蒸发镀膜：电阻或电子束加热靶材使其蒸发，适用于铝、银等低熔点材料。  

溅射镀膜：利用等离子体产生的离子轰击靶材，溅射出的原子沉积在基材，适合高熔点材料（如钛、钨）。  

离子镀：结合蒸发与溅射，通过离子轰击增强膜层附着力，用于高要求场景（如工具涂层）。

3、应用领域

工具涂层：刀具、模具镀TiN、CrN以提高硬度和耐磨性。  

装饰镀层：手表、首饰的彩色涂层（如金色TiN）。

电子与光学：半导体金属化、显示器ITO导电膜、光学镜片增透膜。

耐腐蚀涂层：航空航天部件镀铝或铬。

4、优缺点分析

优点：膜层均匀致密，附着力强。  

工艺温度低（通常<500℃），适合塑料等不耐热基材。  

环保，无有害化学废液。    

缺点：设备成本高，沉积速率较慢。

复杂形状工件镀膜均匀性难保证。

材料选择受限（需可气化）。     

5、与CVD的对比

PVD：物理过程，低温，膜层较薄（微米级），适合金属/合金。  CVD：化学气相反应，高温（800-1000℃），膜层更厚且覆盖复杂形状，适合陶瓷/金刚石涂层。   

6、关键工艺参数

真空度：影响粒子自由程和膜纯度。

基材温度：通常低于500℃，可通过加热增强附着力。反应气体：如通入N₂或O₂形成氮化物（TiN）或氧化物（Al₂O₃）。   

7、发展趋势 新技术：如HIPIMS（高功率脉冲磁控溅射）提升膜层质量。  

多层/复合膜：结合不同材料优化性能（如耐磨+润滑）。 智能化控制：实时监控膜厚与均匀性。    

总结PVD技术以其低温、环保和高性能涂层特点，广泛应用于工业、电子及消费品领域。随着技术进步，其在复杂工件镀膜和新型材料开发中的应用将持续扩展。