Što je fizičko taloženje parom (PVD)
Fizičko taloženje iz pare (PVD) je tehnologija koja koristi fizičke metode pod vakuumskim uvjetima za isparavanje površine krutih ili tekućih materijala u plinovite atome, molekule ili njihovu djelomičnu ionizaciju u ione, a zatim taloženje filmova s određenim posebnim funkcijama na podlogu kroz proces plina (ili plazme) pod niskim-tlakom.
PVD tehnologija može taložiti ne samo metalne filmove i filmove legura, već i složene, keramičke, poluvodičke i polimerne filmove, te je nova tehnologija proizvodnje materijala sa širokim izgledima za primjenu. Ultra{1}}tvrdi filmovi pripremljeni ovom tehnologijom ne samo da imaju izuzetno visoku tvrdoću, već su i ultratanki, otporni na visoke temperature, ne zagađuju-i imaju gotovo nulte emisije. Prikladni su za posebne zahtjeve performansi kao što su otpornost na habanje, otpornost na oksidaciju, otpornost na koroziju i samo-podmazivanje na površini alata, dijelova i dijelova koji se treju i troše, te su jedna od najperspektivnijih i najvrjednijih tehnologija u današnjoj-tehnologiji inženjeringa površina.
Vrste fizičkog taloženja parom
|
PVD |
Prednosti |
Nedostaci |
Prijave |
|
Vakuumsko isparavanje |
● Jednostavan princip, praktičan rad i jednostavna kontrola parametara taloženja ● Filmovi visoke čistoće, pogodni za proučavanje svojstava filma ● Brza stopa taloženja, visoka učinkovitost i može se taložiti istovremeno na više podloga ● Mnogo je primjenjivih materijala ● Trošak je najniži u PVD |
Adhezija između filma i podloge je relativno loša, a ponovljivost procesa nije baš zadovoljavajuća. |
Vakuumsko isparavanje koristi se za optičko interferentno premazivanje, zrcalno premazivanje, dekorativno premazivanje, zaštitne filmove na savitljivim materijalima za pakiranje, vodljive filmove, anti{0}}korozivne premaze itd. materijala s visokim i niskim indeksom loma. Kod taloženja metala, vakuumsko isparavanje se ponekad naziva i vakuumska metalizacija. |
|
Taloženje raspršivanjem |
● Dobro prianjanje između filma i podloge ● Visoka čistoća filma ● Dobra gustoća, nema pora ● Primjenjivo na većinu krutih materijala (osobito materijala s visokim talištem), sa širokim rasponom primjenjivosti materijala ● Proces taloženja raspršivanjem ima dobru upravljivost i ponovljivost te je prikladan za industrijsku proizvodnju |
● Oprema je složena, a parametre taloženja je teško kontrolirati ● Stopa taloženja je niska ● Usmjeravanje taloženja nije tako dobro kao vakuumsko isparavanje ● Materijali mete za raspršivanje obično su skupi ● Proces taloženja raspršivanjem zahtijeva pažljivu kontrolu sastava plina kako bi se spriječilo trovanje cilja. Koristi se za taloženje metalnih filmova na poluvodičke materijale |
premazi na građevinskom staklu, reflektirajući premazi na polimerima, magnetski filmovi na medijima za pohranjivanje, prozirni vodljivi filmovi na staklu i fleksibilne mreže, suhi filmovi za podmazivanje, premazi -otporni na habanje na alatima i ukrasni premazi. |
|
Taloženje iona |
● Dobro prianjanje između filma i podloge ● Visoka gustoća ● Dobra otpornost na habanje i koroziju ● Širok raspon primjenjivosti materijala |
● Potrebno je kontrolirati mnoge varijable obrade ● Teško je postići ravnomjerno bombardiranje površine supstrata ionima, što rezultira promjenama svojstava filma ● Podloga je možda pre-zagrijana |
Ioniranje se koristi za nanošenje tvrdih prevlaka, pričvršćenih metalnih prevlaka, optičkih prevlaka visoke-gustoće i konformnih prevlaka kompozitnih materijala na složene površine. Korištenje ionskog nanošenja za taloženje aluminijskih filmova na zrakoplovne komponente naziva se nanošenje ionske pare. |
· Vakuumsko isparavanje
Vakuumsko isparavanje, također poznato kao nanošenje premaza vakuumskim isparavanjem, najčešća je i široko korištena metoda u pripremi filma. Njegov princip je korištenje vanjske topline za isparavanje materijala filma (materijal filma) i njegovo ukapljivanje ili izravno isparavanje u plinovito stanje i taloženje na podlogu kako bi se formirao film u uvjetima vakuuma. Prema izvoru topline, može se klasificirati kao: Otporna evaporacija, premazivanje elektronskim snopom (EB)-, pulsno lasersko taloženje (PLD), indukcijsko-grijano isparavanje, itd.
· Taloženje raspršivanjem
U vakuumskom okruženju, to je tehnologija premazivanja koja koristi plinsko pražnjenje za generiranje iona (Ar) i koristi pozitivno nabijene ione fluora za bombardiranje negativno nabijenog čvrstog ciljnog materijala kako bi izazvala raspršivanje atoma ciljnog materijala i taloženje na površinu supstrata kako bi se stvorio film. Vakuumsko raspršivanje klasificirano je u različite vrste prema različitim uređajima za raspršivanje: diodno, triodno ili kvadratno raspršivanje, jednosmjerno strujno ili radiofrekventno linijsko raspršivanje, magnetronsko raspršivanje, reaktivno raspršivanje, raspršivanje ionskim snopom, itd. Među njima, magnetronsko raspršivanje široko se koristi, uključujući istosmjernu struju planarnog magnetronskog raspršivanja, magnetron s cilindričnom metom raspršivanje, ne-ekvilibrijsko magnetronsko raspršivanje, magnetronsko raspršivanje impulsnom istosmjernom strujom, radiofrekventno magnetronsko raspršivanje i srednjefrekventno magnetronsko raspršivanje, itd.
·Ionizacija
Ionska obrada jedna je od najbrže{0}}rastućih i najraširenijih tehnologija premazivanja. Filmski materijal (filmski materijal) prelazi iz krutog u plinovito stanje na način sličan nanošenju evaporacijom ili raspršivanjem, ali materijal plinovitog filma sudjeluje u tinjajućem pražnjenju zajedno s radnim plinom tijekom naknadnog transporta, a dio se ionizira u ione i elektrone, a ioni i neutralne čestice talože se na negativno nabijenu podlogu kako bi formirali film. Ionska obrada se u osnovi može podijeliti u tri kategorije: plazma ionska obrada, taloženje elektrolučnom parom i ionska ploča snopom. Najtipičnija značajka koja razlikuje ionsko nanošenje od nanošenja evaporacijom i nanošenja raspršivanjem je: ① U ionskom nanošenju, atomi materijala plinovitog filma prolaze kroz proces disocijacije, ② U ionskom nanošenju supstrat obično primjenjuje negativnu pristranost. Ako su ova dva uvjeta zadovoljena, premaz se u osnovi može klasificirati kao ionska plastifikacija.
Uobičajene aplikacije
Opseg primjene fizičke parne depozicije (PVD) raste. Filmovi se obično svrstavaju u različite kategorije:
PVD premazi u boji: povećavaju trajnost, estetiku i vrijednost proizvoda
Premazi visokih-učinkovitosti: otporni na toplinu/hladnoće/otporni na pritisak/otporni na vodeni kamenac/otporni na koroziju, biokompatibilnost
Dijamant-poput ugljika: povećajte izdržljivost, smanjite trenje ili poboljšajte izgled
PVD zamjene za krom: lijepa, izdržljiva i sigurna alternativa tvrdom kromu
Premaz bakra: Bakar se može koristiti zbog svog jedinstvenog izgleda i antibakterijskih svojstava
