Durante il rivestimento per evaporazione, la nucleazione e la crescita dello strato di pellicola sono alla base di varie tecnologie di rivestimento ionico
1.Nucleazione
Intecnologia di rivestimento per evaporazione sotto vuotoDopo che le particelle dello strato di pellicola sono evaporate dalla sorgente di evaporazione sotto forma di atomi, volano direttamente sul pezzo in lavorazione in alto vuoto e formano lo strato di pellicola per nucleazione e crescita sulla superficie del pezzo. Durante l'evaporazione sotto vuoto, l'energia degli atomi dello strato di pellicola che fuoriescono dalla sorgente di evaporazione è di circa 0,2 eV. Quando la coesione tra le particelle dello strato di pellicola è maggiore della forza di legame tra gli atomi dello strato di pellicola e il pezzo, si forma un nucleo isola. Un singolo atomo dello strato di pellicola rimane sulla superficie del pezzo per tutto il tempo eseguendo movimenti irregolari, diffusione, migrazione o collisione con altri atomi per formare cluster atomici. Il numero di atomi nel cluster atomico raggiunge un certo valore critico, si forma un nucleo stabile, chiamato nucleo di forma omogenea.
liscia e presenta numerosi difetti e gradini, che causano una differenza nella forza di adsorbimento delle diverse parti del pezzo agli atomi radioattivi. L'energia di adsorbimento della superficie del difetto è maggiore di quella della superficie normale, quindi diventa il centro attivo, favorendo la nucleazione preferenziale, chiamata nucleazione eterogenea. Quando la forza coesiva è uguale alla forza di legame, o quando la forza di legame tra gli atomi della membrana e il pezzo è maggiore della forza di coesione tra gli atomi della membrana, si forma la struttura lamellare. Nella tecnologia di placcatura ionica, nella maggior parte dei casi si forma un nucleo a isola.
2. Crescita
Una volta formato il nucleo della pellicola, questo continua a crescere intrappolando gli atomi incidenti. Le isole crescono e si combinano tra loro per formare emisferi più grandi, formando gradualmente uno strato di isole emisferiche che si estende sulla superficie del pezzo in lavorazione.
Quando l'energia atomica dello strato di pellicola è elevata, questa può diffondersi sufficientemente sulla superficie e si può formare una pellicola continua e liscia quando i cluster atomici successivi in arrivo sono piccoli. Se la diffusione degli atomi sulla superficie è debole e le dimensioni dei cluster depositati sono grandi, questi esistono come grandi nuclei peninsulari. La parte superiore del nucleo insulare ha un forte effetto di ombreggiatura sulla parte concava, ovvero il cosiddetto "effetto ombra". La proiezione della superficie è più favorevole alla cattura degli atomi depositati successivi e alla crescita preferenziale, con conseguente aumento del grado di concavità sulla superficie per formare cristalli conici o colonnari di dimensioni sufficienti. Si formano vuoti penetranti tra i cristalli conici e il valore di rugosità superficiale aumenta. È possibile ottenere tessuti fini ad alto vuoto; con la diminuzione del grado di vuoto, la microstruttura della membrana diventa sempre più spessa.
Data di pubblicazione: 24 maggio 2023