1．技術內容及技術關鍵
離子束輔助鍍膜的原理見圖。在真空室中將離子源產生的離子引出，并在電場中加速，形成幾十電子伏到幾十千電子伏能量的離子束。在離子束濺射沉積、離子束直接沉積或電子束蒸發沉積薄膜的同時，用上述離子束進行轟擊（也可先鍍膜后轟擊）。利用沉積原子和轟擊離子之間一系列的物理化學作用，可在常溫下合成各種優質薄膜。其關鍵技術是離子源、靶室和工藝參數的控制。
離子源是產生所需離子的關鍵部件，它的種類與質量決定著制備膜層的性能和質量。離子源的種類不下二、三十種，用于離子束材料表面改性的也有十多種。目前在這方面用得較多或較好的有：①考夫曼（Kaufman）源，它能產生氣體元素的大面積離子束，適合用于離子束濺射鍍膜、對膜層進行離子束轟擊以及對工件進行離子束表面清洗。②金屬蒸氣真空電弧放電（MEVVA）離子源，這是近十年來發展起來的新型離子源。它能產生強流金屬離子大面積束，適合用于離子束直接鍍膜以及金屬離子注入。③弗里曼（Freeman）源和伯納斯（Bernas）源，它們能產生氣體和固體元素的離子束，具有狹長形離子發射縫，適用于帶粒子分析器的離子注入機及離子束鍍膜設備。④微波離子源，該種離子源沒有發射電子的燈絲，它依靠微波能量產生離子，因此壽命長，能連續工作100h以上，它既能產生大面積結束，又能產生仄長條束；既能產生氣體離子，又能產生固體離子，是一種很有發展前途的離子源。
圖 離子束輔助鍍膜裝置
a）離子束濺射沉積 b）離子束直接沉積 c）電子束沉積
靶室是裝載工件，進行離子束表面處理的部件，它的容積大小、靶的工件夾具機構及其運動方式，隨工件種類的不同，差異很大。目前世界上最大的靶室在英國哈威爾（Harwell）研究中心。其直徑和深度均為2.5m，可裝載1.5t的大型零件。由于離子束對工件是直射注入，因此為了使非平面零件能均勻注入，零件的夾具必須轉動。大零件的夾具還需作X、Y二維移動。為了對零件的孔或斜面進行注入，應采用斜靶。如果零件呈球狀，機構的運動方式將更為復雜。通常靶的運動方式可參見圖2。
精確控制工藝參數，保證工件表面的沉積原子數與轟擊原子數達到一定的比例，對膜層的性能和質量至關重要。其技術關鍵是要精確控制離子束的能量和束流的穩定性。而束流大小與離子源的放電功率及供氣量有關。通常是用質量流量計控制供氣量，并通過控制原子源的電源，穩定放電功率，特別是穩定放電電流。只有這樣，才能獲得高質量的膜層。
2．技術特性及使用范圍
由于IAC技術增強膜層與基體的結合力，不是依靠提高基體的溫度，而是依靠離子轟擊膜層的能量，因此它能在基體接近室溫的條件下，獲得致密的、結合力很強的、應力極小的高質量膜層。也就是說，IAC技術兼有離子注入和一般鍍膜技術（CVD和PVD）的優點，克服了二者的缺點。
IAC技術由于具有以上的特點，使得它可在溫度不允許很高的基體上，制備出結合力很強的具有各種特殊的膜層，如ZrN、ZrC、BN、TiO2和類金剛石碳膜等。國外已有人將它用于柴油機自動加工用的切削刀具、飛機燃料系統的零件和燃氣輪機葉片上。國內亦有單位正在將它用于提高汽輪機葉片抗水蝕的性能。目前這一新技術的工業應用正在開發之中，予期會有很好的應用前景。
