針對幾種應用于工具鍍膜的磁場控制的電弧離子鍍弧源，分析了其結構、工作原理以及弧斑運動、放電特性；比較了不同磁場輔助受控弧源的靶結構及磁場位形，并討論了對弧斑運動、放電及鍍膜工藝的影響；對磁場控制的電弧離子鍍弧源的發(fā)展進行了展望。

　　提高工具、模具的加工質量和使用壽命一直是人們不斷探索的課題。電弧離子鍍技術是一種工模具材料表面改性技術，具有離化率高、可低溫沉積、膜層質量好以及沉積速率快等其他鍍膜方式所不具備的優(yōu)勢，已在現(xiàn)代工具以及各種模具的表面防護取得了理想的應用效果。但是，電弧放電導致的大顆粒存在限制了工模具涂層技術的進一步應用，也成為后期電弧離子鍍技術發(fā)展的主要論題。

　　離子鍍弧源是電弧等離子體放電的源頭，是離子鍍技術的關鍵部件。電弧離子鍍采用的弧源是冷陰極弧源，這種弧源中電弧的行為被陰極表面許多快速游動、高度明亮的陰極斑點所控制。在發(fā)展和完善電弧離子鍍技術的過程中，對電弧陰極斑點運動的有效控制至關重要，因為這決定了電弧放電的穩(wěn)定性、陰極靶材的有效利用、大顆粒的去除、薄膜質量的改善等諸多關鍵問題的解決。國內外一直致力于這方面的工作，研究熱點主要集中在磁場控制的弧源設計上。由于真空電弧的物理特性，外加電磁場是控制弧斑運動的有效方法，目前所有的磁場設計都是考慮在靶面形成一定的磁場位形，利用銳角法則限制弧斑的運動軌跡，利用橫向分量提高弧斑的運動速度。

　　理想的磁場設計體現(xiàn)為：一方面盡可能擴大磁場橫向分量的面積與強度，另一方面樶大程度的控制和限制弧斑的運動。由于工具鍍膜持續(xù)時間較長，對膜層的性能要求較高，工業(yè)應用的離子鍍弧源應具備以下幾點特性：(1)放電穩(wěn)定，不經(jīng)常滅弧；(2)弧斑運動約束合理，不跑弧；(3)靶材利用率高；(4)弧斑細膩，放電功率密度小，大顆粒少；(5)等離子體密度以及離化率高，向工件輸運的等離子體通量足夠。

標簽：離子源電源