消费品的设计者不断寻求新的方法来改善产品的外观和质量，同时降低成本。低温电弧气相沉积™(LTAVD™)系统已广泛应用于厨房和浴室夹具行业，在各种低成本材料上沉积装饰性和不褪色的饰面，同时提供统一的外观和更昂贵的材料的耐久性。188金宝搏bet官网

消费品的设计者不断寻求新的方法来改善产品的外观和质量，同时降低成本。低温电弧气相沉积™(LTAVD™)系统已广泛应用于厨房和浴室夹具行业，在各种低成本材料上沉积装饰性和不褪色的饰面，同时提供统一的外观和更昂贵的材料的耐久性。188金宝搏bet官网电器和装饰也将受益于独特的外观和耐久性可能与这些涂料。

LTAVD技术提供了将大多数金属合金、金属氮化物和金属碳化物沉积到几乎任何基材上的能力，包括塑料、塑料/聚碳酸酯混合物、泡沫、石墨和金属。合成的涂层可以生产出一系列的颜色，并且可以提供优异的抗磨损、腐蚀、紫外线、化学物质、磨损和划痕的性能。LTAVD也是一种干法工艺，对环境安全。

这个过程

在LTAVD中，一个腔室装载要涂覆的部件(见图1，第20页)。然后关闭腔室并向下抽气，形成真空。然后，一种惰性气体，例如氩气，被送入腔室。随后，应用大电流在固体金属靶上产生电弧。电弧产生的强烈而密集的能量使金属蒸发，喷射出带电原子。这些来自目标的带电原子，与高能氩原子一起产生等离子体，一种高能气体。等离子体提供了一个导电路径，在真空中维持电弧。当蒸发发生时，零件围绕蒸发目标旋转。气体在零件上凝结，一个原子一个原子地形成一层薄薄的固体薄膜。

的涂料

在蒸发目标材料的过程中，可以在精确的时间精确地添加氮气、氧气和甲烷(含碳)等活性气体，从而形成与金属目标材料具有显著不同特征的金属化合物涂层。例如，在铬蒸发过程中加入氮气可以产生陶瓷(或金属化合物)氮化铬。加入氧气而不是氮气可以产生另一种陶瓷，氧化铬。或者，加入甲烷会产生碳化铬。

表1(第20页)列出了几种金属、合金和相关化合物，这些化合物具有材料固有的一些光学和机械性能。188金宝搏bet官网通过与活性气体形成化合物或与目标材料形成合金，可以获得截然不同的功能性和装饰性颜色。188金宝搏bet官网

涂层的密度、成分、附着力、应力、颜色、硬度和耐腐蚀性等特性有助于将涂层与适当的应用相匹配。例如，水龙头上的涂层应该具有吸引人的、持久的颜色，不会褪色，但也能抵抗洗涤垫的划伤，以及水槽周围使用的刺激性化学物质(如下水道清洁剂)的腐蚀。

衬底的考虑

由于LTAVD涂层通常非常薄，小于1微米，基材的性质将有助于决定最终产品的功能和外观。例如:小于一微米厚的不透明涂层将确定样品的颜色，但对具有微米范围内粗糙度的表面的纹理几乎没有影响。因此，基材的纹理，而不是涂层，将决定最终的纹理。

此外，还应考虑衬底的力学性能。软聚合物上的硬陶瓷层在机械上类似于水上的冰。薄的陶瓷层，如冰层，必须相对较厚，以避免在载荷下破裂。更理想的是，基材应该是坚硬的。因此，在应用LTAVD涂层之前，塑料和软金属管道部件被电镀金属层，这增加了支撑结构的有效刚度，并使基材表面平整。

应用程序

LTAVD涂料已经使用了很多年。钛化合物已应用于碳素钢钻头、工业刀具和塑料模具;使工具寿命提高10到20倍。氮化铬是一种坚硬的低摩擦涂层，用于提高发动机和滚子轴承中金属阀门的耐磨性。

自20世纪90年代中期以来，许多高端厨房和浴室设备都使用LTAVD饰面作为涂漆黄铜或镀铬的替代品。此外，LTAVD饰面提供了广泛的金属颜色，并揭示了支撑结构的纹理。这使得厨房和浴室行业能够提供以前从未有过的不褪色的化妆品饰面，表面饰面可以保证终身对抗厨房中存在的恶劣环境，包括化学物质和磨料。

PVD涂层正在兴起的一个更重要的应用是作为六价镀铬的替代品。美国劳工部职业安全与健康管理局(OSHA)发布了一项裁决，将六价铬的允许接触量从52微克/米降低 ^3. 达到5微克/米 ^3. 超过八小时的时间。研究表明，无害铬和氮化铬的LTAVD涂层作为镀铬的健康风险和成本增加的等效替代品是有效的。

许多其他行业现在正在研究如何利用LTAVD涂料的功能和美容特性来提高产品的外观，同时降低成本。通过使用成本较低的基材和具有吸引力的金属饰面，可以188金宝搏bet官网承受紫外线，化学，磨料和腐蚀性环境，制造商现在有了更广泛的选择。

家电制造商也可以从这些涂料所提供的独特外观和功能中受益。几十年来，作为家电表面漆的涂料一直被限制在有限的选择范围内。这些材料包括烤瓷涂层钢、不锈钢以及最近的粉末涂料涂层钢和乙烯基包层材料。188金宝搏bet官网这些饰面提供了高质量和良好的性能，但在满足消费者对新的和不同的外观和增加耐用性的需求方面受到了限制。

LTAVD涂层解决了这两个问题。以不锈钢为例，LTAVD涂层可以为不锈钢提供多种颜色并增强其性能。不锈钢是一种容易划伤的软金属。这很容易在水槽、厨具顶部、冰箱门和其他厨房用具表面观察到。LTAVD涂层允许制造商为其客户提供从香槟金到镍到金到石墨等颜色的不锈钢。此外，这些化妆品饰面可以被赋予优越的性能特征，包括高水平的抗刮擦性，易于清洁的特性，抗变色，等等。结果是，制造商可以提供新的和不同的外观和风格的产品，同时提供优越的耐久性和性能。

家电行业的一个主要问题是，不同材料制成的零件褪色的速度不同。188金宝搏bet官网当产品是新产品时，零件的颜色是匹配的，但随着时间的推移，环境暴露会导致颜色转变为不同的色调，尤其是在塑料上。值得注意的是，LTAVD应用于不同材料(如塑料组件)的能力为家电设计师打开了一扇门，可以在保持涂层金属的理想性能和外观特征的同时188金宝搏bet官网，创造新的产品配置。例如，石墨涂层烤箱可以配备匹配的控制和装饰件，否则将需要不同的饰面。

涂层塑料和其他材料的组件的能力给设计师提供了一个重要的机会来改进产品设计和制造工艺。188金宝搏bet官网例如，以前受传统工艺(如钣金弯曲或铸造)限制的零件设计，现在可以为注塑设计。这为整合零部件功能提供了可能，提高了制造的简单性，缩短了上市周期和成本。

LTAVD涂料为制造商提供的不仅仅是应用化妆品表面处理的能力。通过提供外观和性能的独特组合，以及增强设计和制造工艺的能力，LTAVD涂料提供了一个重要的竞争机会。

Patrick Sullivan是科罗拉多州朗蒙特市Vapor Technologies公司的高级科学家，Gary Larson是销售客户经理。欲了解更多信息，请访问www.vaportech.com。

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