Η διαδικασία θέρμανσης στερεών υλικών σε περιβάλλον υψηλού κενού για την εξάχνωση ή την εξάτμισή τους και την εναπόθεσή τους σε ένα συγκεκριμένο υπόστρωμα για την απόκτηση μιας λεπτής μεμβράνης είναι γνωστή ως επίστρωση εξάτμισης κενού (αναφέρεται ως επίστρωση εξάτμισης).
Η ιστορία της παρασκευής λεπτών μεμβρανών με εξάτμιση υπό κενό μπορεί να εντοπιστεί στη δεκαετία του 1850. Το 1857, ο M. Farrar ξεκίνησε την προσπάθεια επικάλυψης κενού με εξάτμιση μεταλλικών συρμάτων σε άζωτο για τον σχηματισμό λεπτών μεμβρανών. Λόγω της τεχνολογίας χαμηλού κενού εκείνη την εποχή, η παρασκευή λεπτών μεμβρανών με αυτόν τον τρόπο ήταν πολύ χρονοβόρα και μη πρακτική. Μέχρι το 1930, δημιουργήθηκε ένα σύστημα άντλησης με μηχανική αντλία διάχυσης λαδιού, η τεχνολογία κενού μπορούσε να αναπτυχθεί ραγδαία, μόνο και μόνο για να γίνει η εξάτμιση και η επίστρωση με ψεκασμό μια πρακτική τεχνολογία.
Αν και η εξάτμιση κενού είναι μια αρχαία τεχνολογία εναπόθεσης λεπτών υμενίων, η πιο συνηθισμένη μέθοδος χρησιμοποιείται σε εργαστηριακούς και βιομηχανικούς χώρους. Τα κύρια πλεονεκτήματά της είναι η απλή λειτουργία, ο εύκολος έλεγχος των παραμέτρων εναπόθεσης και η υψηλή καθαρότητα των υμενίων που προκύπτουν. Η διαδικασία επίστρωσης κενού μπορεί να χωριστεί στα ακόλουθα τρία βήματα.
1) το αρχικό υλικό θερμαίνεται και τήκεται για εξάτμιση ή εξάχνωση· 2) οι ατμοί αφαιρούνται από το αρχικό υλικό για εξάτμιση ή εξάχνωση.
2) Ο ατμός μεταφέρεται από το αρχικό υλικό στο υπόστρωμα.
3) Ο ατμός συμπυκνώνεται στην επιφάνεια του υποστρώματος σχηματίζοντας μια στερεή μεμβράνη.
Η εξάτμιση κενού των λεπτών μεμβρανών, γενικά είναι πολυκρυσταλλική μεμβράνη ή άμορφη μεμβράνη, η μεμβράνη σε νησίδα ανάπτυξης είναι κυρίαρχη, μέσω της πυρήνωσης και της μεμβράνης δύο διεργασιών. Τα εξατμισμένα άτομα (ή μόρια) συγκρούονται με το υπόστρωμα, ένα μέρος της μόνιμης προσκόλλησης στο υπόστρωμα, ένα μέρος της προσρόφησης και στη συνέχεια της εξάτμισης από το υπόστρωμα, και ένα μέρος της άμεσης ανάκλασης πίσω από την επιφάνεια του υποστρώματος. Η προσκόλληση στην επιφάνεια του υποστρώματος των ατόμων (ή μορίων) λόγω θερμικής κίνησης μπορεί να κινηθεί κατά μήκος της επιφάνειας, όπως η επαφή με άλλα άτομα θα συσσωρευτεί σε συστάδες. Οι συστάδες είναι πιο πιθανό να εμφανιστούν όπου η τάση στην επιφάνεια του υποστρώματος είναι υψηλή ή στα στάδια διαλυτοποίησης του κρυσταλλικού υποστρώματος, επειδή αυτό ελαχιστοποιεί την ελεύθερη ενέργεια των προσροφημένων ατόμων. Αυτή είναι η διαδικασία πυρήνωσης. Η περαιτέρω εναπόθεση ατόμων (μορίων) έχει ως αποτέλεσμα την επέκταση των συστάδων (πυρήνων) σε σχήμα νησίδας που αναφέρθηκαν παραπάνω μέχρι να επεκταθούν σε μια συνεχή μεμβράνη. Επομένως, η δομή και οι ιδιότητες των πολυκρυσταλλικών μεμβρανών σε κενό εξάτμιση σχετίζονται στενά με τον ρυθμό εξάτμισης και τη θερμοκρασία του υποστρώματος. Γενικά, όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία του υποστρώματος, τόσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός εξάτμισης και τόσο λεπτότεροι και πυκνότεροι είναι οι κόκκοι της μεμβράνης.
– Αυτό το άρθρο δημοσιεύεται απόκατασκευαστής μηχανών επικάλυψης κενούGuangdong Zhenhua
Ώρα δημοσίευσης: 23 Μαρτίου 2024