1. Vakuuma pārklāšanas principu pārskats
Vakuuma pārklāšanas tehnoloģijair virsmas nogulsnēšanas tehnoloģija, kuras pamatā ir fizikālā tvaiku pārklāšana (PVD) vai ķīmiskā tvaiku pārklāšana (CVD). Augsta vakuuma apstākļos cietie vai gāzveida pārklājuma materiāli tiek pārveidoti par brīvām daļiņām, izmantojot karsēšanu, plazmas bombardēšanu vai ķīmiskas reakcijas, un pēc tam tiek nogulsnēti uz substrāta virsmas, veidojot plānu plēvi.
Tipiski procesi ietver:
Iztvaikošanas pārklāšana (piemēram, termiskās pretestības iztvaikošana, elektronu staru iztvaikošana), magnetronu izsmidzināšana, jonu pārklāšana, ķīmiskā tvaiku pārklāšana (CVD)
Lai gan procesa izvēle atšķiras atkarībā no pielietojuma, galvenais mērķis paliek nemainīgs: panākt augstu saķeri, vienmērīgumu un plēves stabilitāti.
2. Izplatītāko vakuuma pārklājumu materiālu kategorijas
Atbilstoši plēves funkcijai un procesa prasībām vakuuma pārklājuma materiāli galvenokārt tiek klasificēti šādās kategorijās:
(1) Metāla materiāli
Alumīnijs (Al): Plaši izmanto dekoratīviem pārklājumiem un atstarojošiem slāņiem, piemēram, automobiļu atstarotāju bļodās un dekoratīvajos paneļos.
Titāns (Ti): tiek izmantots cietos pārklājumos vai zilu un zeltainu dekoratīvo plēvju ražošanai.
Hroms (Cr): galvenā PVD alternatīva tradicionālajai galvanizācijai, kas pazīstama ar augstu spilgtumu un izturību pret koroziju.
Nerūsējošais tērauds (SUS304, SUS316 utt.): izmanto metāla izskata pārklājumiem ar uzlabotu nodilumizturību.
Varš (Cu), sudrabs (Ag), zelts (Au): parasti izmanto elektroniskos, dekoratīvos un vadošos funkcionālos pārklājumos.
(2) Keramikas un oksīda materiāli
Silīcija dioksīds (SiO₂): tiek izmantots atstarojošu (AR) pārklājumu, optisko uzlabojošo slāņu un izolācijas plēvju ražošanā.
Titāna dioksīds (TiO₂): materiāls ar augstu refrakcijas indeksu, ko bieži izmanto optisko interferences pārklājumu ražošanā.
Cirkonija dioksīds (ZrO₂): nodrošina izcilu termisko stabilitāti un augstu nodilumizturību.
Alumīnija oksīds (Al₂O₃): Pazīstams ar augstu cietību, bieži izmanto kā aizsargpārklājumu.
(3) Nitrīdi un karbīdi
Titāna nitrīds (TiN): tipisks zeltains dekoratīvs pārklājuma materiāls ar izcilu cietību un izturību pret koroziju.
Hroma nitrīds (CrN), cirkonija nitrīds (ZrN): plaši izmanto instrumentu pārklājumos un nodilumizturīgos pielietojumos.
Silīcija karbīds (SiC), titāna karbīds (TiC): piemērots augstas cietības un augstas temperatūras izturīgiem lietojumiem.
3. Materiālu izvēles kritēriji un procesa saderība
Pārklājuma efektivitāte ir atkarīga gan no uzklāšanas metodes, gan no izvēlētajiem materiāliem. Galvenie faktori, kas jāņem vērā, ir šādi:
Saderība ar pamatnēm: Dažādām pamatnēm, piemēram, plastmasai, metālam un stiklam, ir nepieciešamas īpašas plēves adhēzijas īpašības.
Funkcionālās prasības: Izvēlieties pārklājuma materiālus, pamatojoties uz tādām vajadzībām kā oksidēšanās izturība, vadītspēja vai optiskā filtrēšana.
Procesa piemērotība: Piemēram, magnetrona izsmidzināšana ir vairāk saderīga ar metāliem un oksīdiem, savukārt iztvaikošana ir piemērota materiāliem ar zemu kušanas temperatūru.
Piemēram:
Automobiļu salona detaļu dekoratīvajos pārklājumos uz PVD bāzes Cr, Ti un TiN tiek plaši izmantoti kā videi draudzīgas alternatīvas galvanizācijai.
Antirefleksīvos (AR) optiskajos pārklājumos SiO₂ un TiO₂ veido pamatmateriālu kombināciju.
Materiāla izvēle nosaka filmas kvalitāti
Vakuumā uzklātas plēves veiktspēju ietekmē ne tikai aprīkojums un procesa vadība, bet arī kritiski svarīga materiāla izvēle. Pareiza pārklājuma materiāla izvēle un tā saskaņošana ar atbilstošu uzklāšanas tehniku ir galvenais, lai sasniegtu optimālu plēves funkcionalitāti.
— Šo rakstu publicēja vakuuma pārklāšanas iekārtas ražotājs Zhenhua Vacuum
Publicēšanas laiks: 2025. gada 27. jūnijs