高能脉冲磁控溅射（HiPIMS）技术及工程应用

1.技术介绍及特点

高能脉冲磁控溅射技术是利用较高的脉冲峰值功率和较低的脉冲占空比来产生高溅射金属离化率的一种磁控溅射技术。力学所引进德国 huttinger 电源，与等离子体淹没离子注入沉积（PIII&D）方法相结合，形成一种新颖的成膜过程与质量调控技术，是可应用于大型矩形靶的离化率可控磁控溅射新技术，填补了国内在该方向的研究空白。将高能冲击磁控溅射与高压脉冲偏压技术复合，利用其高离化率和淹没性的特点，通过成膜过程中入射粒子能量与分布的有效操控，实现高膜基结合力、高品质、高均匀性薄膜的制备。同时结合全新的粒子能量与成膜过程反馈控制系统，开展高离化率等离子体发生、等离子体的时空演变及荷能粒子成膜物理过程控制等方面的研究与工程应用。其核心技术具有自主知识产权，已申请相关发明专利两项。
该项技术对实现 PVD 沉积关键瓶颈问题的突破具有重大意义，有助于提升我国在表面工程加工领域的国际竞争力。如在交通领域，该技术用于汽车发动机三部件，可降低摩擦 25%，减少油耗 3%；机械加工领域，沉积先进镀层可使刀具寿命提高 2～10 倍，加工速度提高 30-70%；综上所述，该装备系统将在卫星通讯、等离子物理、新材料等领域具有重要的工业应用价值。高能脉冲磁控溅射等离子体发生与成膜控制平台工作中的高能脉冲磁控溅射靶

2.应用领域

工模具高温涂层：汽车、航空航天、军事等先进制造行业应用
稀土铝耐蚀薄膜：NdFeB 磁铁行业环保涂层应用

太阳能薄膜：光伏发电及新能源领域应用

生物工程薄膜：生物医用领域应用

高能脉冲磁控溅射（HiPIMS）技术及工程应用

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