現(xiàn)代航空工業(yè)中使用的鍍膜辦法種類很多，比如電鍍、噴鍍、化學(xué)鍍、擴(kuò)散度以及軋壓、包鍍等。其中不少鍍膜工藝已為人們掌握，并在生產(chǎn)中發(fā)揮了顯著作用。但是，已有的鍍膜工藝跟不上產(chǎn)品日新月異的發(fā)展，從而促使人們探索新的鍍膜技術(shù)。“離子鍍”就是近十幾年來發(fā)展起來的一種最新的真空鍍膜技術(shù)。

         離子鍍是真空鍍膜工藝的一項(xiàng)新發(fā)展。普通真空鍍膜(亦稱真空蒸鍍)時(shí)，工件夾固在真空罩內(nèi)，當(dāng)高溫蒸發(fā)源通電加熱后，促使待鍍材料--蒸發(fā)料熔化蒸發(fā)。由于溫升，蒸發(fā)料粒子獲得一定動(dòng)能，則沿著視線方向徐徐上升，最后附著于工件表面上堆積成膜。用這種工藝形成的鍍層，與零件表面既無牢固的化學(xué)結(jié)合，有無擴(kuò)散連接，附著性能很差，有時(shí)就像桌面上落的灰塵一樣，用手一摸也會(huì)擦掉。然而，離子鍍工藝則有所不同，雖然也是在真空罩內(nèi)進(jìn)行的，但這時(shí)鍍膜過程是以電荷傳遞的形式來實(shí)現(xiàn)的。也就是說，蒸發(fā)料的粒子作為帶正電荷的高能離子在高壓陰極(即工件)的吸引下，以很高的速度注入到工件表面。相當(dāng)于一個(gè)從槍管中射出的高速彈頭，可以穿入靶體很深，在工件上形成一種附著牢固的擴(kuò)散鍍層。

         離子鍍的作用過程如下:蒸發(fā)源接陽極，工件接陰極，當(dāng)通以三至五千伏高壓直流電以后，蒸發(fā)源與工件之間產(chǎn)生弧光放電。由于真空罩內(nèi)充有惰性氬氣，在放電電場作用下部分氬氣被電離，從而在陰極工件周圍形成一等離子暗區(qū)。帶正電荷的氬離子受陰極負(fù)高壓的吸引，猛烈地轟擊工件表面，致使工件表層粒子和臟物被轟濺拋出，從而使工件待鍍表面得到了充分的離子轟擊清洗。隨后，接通蒸發(fā)源交流電源，蒸發(fā)料粒子熔化蒸發(fā)，進(jìn)入輝光放電區(qū)并被電離。帶正電荷的蒸發(fā)料離子，在陰極吸引下，隨同氬離子一同沖向工件，當(dāng)拋鍍于工件表面上的蒸發(fā)料離子超過濺失離子的數(shù)量時(shí)，則逐漸堆積形成一層牢固粘附于工件表面的鍍層。這就是離子鍍的簡單作用過程。

         特點(diǎn)

         鍍層附著性能好
         普通真空鍍膜時(shí)，蒸發(fā)料粒子大約只以一個(gè)電子伏特的能量向工件表面蒸鍍，在工件表面與鍍層之間，形成的界面擴(kuò)散深度通常僅為幾百個(gè)埃(10000埃=1微米=0.0001厘米)。也就是說比一根頭發(fā)絲的百分之一還要小。兩者間可以說幾乎沒有連接的過渡層，好似截然分開。而離子鍍時(shí)，蒸發(fā)料粒子電離后具有三千到五千電子伏特的動(dòng)能。如果說普通真空鍍膜的粒子相當(dāng)于一個(gè)氣喘吁吁的長跑運(yùn)動(dòng)員，那么離子鍍的粒子則好似乘坐了高速火箭的乘客，當(dāng)其高速轟擊工件時(shí)，不但沉積速度快，而且能夠穿透工件表面，形成一種注入基體很深的擴(kuò)散層，離子鍍的界面擴(kuò)散深度可達(dá)四至五微米，也就是說比普通真空鍍膜的擴(kuò)散深度要深幾十倍，甚至上百倍，因而彼此粘附得特別牢。對(duì)離子鍍后的試件作拉伸試驗(yàn)表明，一直拉到快要斷裂時(shí)，鍍層仍隨基體金屬一起塑性延伸，無起皮或剝落現(xiàn)象發(fā)生。可見附著得多么牢固啊!

         繞鍍能力強(qiáng)
         離子鍍時(shí)，蒸發(fā)料粒子是以帶電離子的形式在電場中沿著電力線方向運(yùn)動(dòng)，因而凡是有電場存在的部位，均能獲得良好鍍層，這比普通真空鍍膜只能在直射方向上獲得鍍層優(yōu)越得多。因此，這種方法非常適合于鍍復(fù)零件上的內(nèi)孔、凹槽和窄縫。等其他方法難鍍的部位。用普通真空鍍膜只能鍍直射表面，蒸發(fā)料粒子尤如攀登云梯一樣，只能順梯而上;而離子鍍則能均勻地繞鍍到零件的背面和內(nèi)孔中，帶電離子則好比坐上了直升飛機(jī)，能夠沿著規(guī)定的航線飛抵其活動(dòng)半徑范圍內(nèi)的任何地方。

         鍍層質(zhì)量好
         離子鍍的鍍層組織致密、無針孔、無氣泡、厚度均勻。甚至棱面和凹槽都可均勻鍍復(fù)，不致形成金屬瘤。像螺紋一類的零件也能鍍復(fù)，由于這種工藝方法還能修補(bǔ)工件表面的微小裂紋和麻點(diǎn)等缺陷，故可有效地改善被鍍零件的表面質(zhì)量和物理機(jī)械性能。疲勞試驗(yàn)表明，如果處理得當(dāng)，工件疲勞壽命可比鍍前高百分之二、三十。

         清洗過程簡化
         現(xiàn)有鍍膜工藝，多數(shù)均要求事先對(duì)工件進(jìn)行嚴(yán)格清洗，既復(fù)雜又費(fèi)事。然而，離子鍍工藝自身就有一種離子轟擊清洗作用，并且這一作用還一直延續(xù)于整個(gè)鍍膜過程。清洗效果極好，能使鍍層直接貼近基體，有效地增強(qiáng)了附著力，簡化了大量的鍍前清洗工作。

         可鍍材料廣泛
         離子鍍由于是利用高能離子轟擊工件表面，使大量的電能在工件表面轉(zhuǎn)換成熱能，從而促進(jìn)了表層組織的擴(kuò)散作用和化學(xué)反應(yīng)。然而，整個(gè)工件，特別是工件心部并未受到高溫的影響。因此這種鍍膜工藝的應(yīng)用范圍較廣，受到的局限性則較小。通常，各種金屬、合金以及某些合成材料、絕緣材料、熱敏材料和高熔點(diǎn)材料等均可鍍復(fù)。即可在金屬工件上鍍非金屬或金屬，也可在非金屬上鍍金屬或非金屬，甚至可鍍塑料、橡膠、石英、陶瓷等。