उच्च व्हॅक्यूम वातावरणात घन पदार्थांना गरम करून त्यांचे सब्लिमेशन किंवा बाष्पीभवन करण्याची आणि पातळ थर मिळवण्यासाठी त्यांना विशिष्ट सब्सट्रेटवर जमा करण्याची प्रक्रिया व्हॅक्यूम इव्हॅपोरेशन कोटिंग (इव्हॅपोरेशन कोटिंग म्हणून संदर्भित) म्हणून ओळखली जाते.
व्हॅक्यूम इव्हॅपोरेशन प्रक्रियेद्वारे पातळ थर तयार करण्याचा इतिहास १८५० च्या दशकापर्यंत मागे शोधता येतो. १८५७ मध्ये, एम. फॅरार यांनी नायट्रोजनमध्ये धातूच्या तारांचे बाष्पीभवन करून पातळ थर तयार करण्याचा व्हॅक्यूम कोटिंगचा प्रयत्न सुरू केला. त्या काळातील कमी व्हॅक्यूम तंत्रज्ञानामुळे, या पद्धतीने पातळ थर तयार करणे खूप वेळखाऊ आणि अव्यवहार्य होते. १९३० पर्यंत, ऑइल डिफ्यूजन पंप आणि मेकॅनिकल पंप यांच्या संयुक्त पंपिंग प्रणालीची स्थापना होईपर्यंत, व्हॅक्यूम तंत्रज्ञानाचा वेगाने विकास होऊ शकला, ज्यामुळे इव्हॅपोरेशन आणि स्पटरिंग कोटिंग हे एक व्यावहारिक तंत्रज्ञान बनले.
जरी व्हॅक्यूम इव्हॅपोरेशन हे पातळ थर जमा करण्याचे एक प्राचीन तंत्रज्ञान असले तरी, प्रयोगशाळा आणि औद्योगिक क्षेत्रांमध्ये ही सर्वात सामान्यपणे वापरली जाणारी पद्धत आहे. याचे मुख्य फायदे म्हणजे सोपी कार्यपद्धती, जमा करण्याच्या मापदंडांवर सहज नियंत्रण आणि तयार होणाऱ्या थरांची उच्च शुद्धता. व्हॅक्यूम कोटिंग प्रक्रियेला खालील तीन टप्प्यांमध्ये विभागता येते.
१) बाष्पीभवन किंवा ऊर्ध्वपातन करण्यासाठी स्रोत पदार्थ गरम करून वितळवला जातो; २) बाष्पीभवन किंवा ऊर्ध्वपातन करण्यासाठी स्रोत पदार्थापासून वाफ वेगळी केली जाते.
२) स्रोत पदार्थापासून सब्सट्रेटकडे बाष्प हस्तांतरित केले जाते.
३) बाष्प सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावर संघनित होऊन एक घन थर तयार होतो.
पातळ थरांचे व्हॅक्यूम बाष्पीभवन, जे सामान्यतः बहुस्फटिकी किंवा अस्फटिकी थर असतात, यामध्ये न्यूक्लिएशन आणि फिल्म या दोन प्रक्रियांद्वारे, थराची बेटांसारखी वाढ प्रामुख्याने होते. बाष्पीभवन झालेले अणू (किंवा रेणू) सब्सट्रेटवर आदळतात, त्यातील काही सब्सट्रेटला कायमस्वरूपी चिकटतात, काही अधिशोषित होऊन सब्सट्रेटवरून बाष्पीभवन पावतात आणि काही सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावरून थेट परावर्तित होऊन परत जातात. सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावर चिकटलेले अणू (किंवा रेणू) औष्णिक हालचालीमुळे पृष्ठभागावरून सरकू शकतात, जसे की एकमेकांना स्पर्श करून अणू जमा होऊन समूह तयार करतात. हे समूह तिथे तयार होण्याची शक्यता जास्त असते जिथे सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावर जास्त ताण असतो, किंवा क्रिस्टल सब्सट्रेटच्या सॉल्व्हेशन टप्प्यांवर, कारण यामुळे अधिशोषित अणूंची मुक्त ऊर्जा कमी होते. ही न्यूक्लिएशन प्रक्रिया आहे. पुढे अणू (रेणू) जमा झाल्यामुळे, वर नमूद केलेल्या बेटांसारख्या समूहांचा (न्यूक्लिआय) विस्तार होतो, जोपर्यंत ते एका सलग थरात रूपांतरित होत नाहीत. त्यामुळे, व्हॅक्यूम बाष्पीभवनाने तयार झालेल्या बहुस्फटिकी थरांची रचना आणि गुणधर्म हे बाष्पीभवनाचा दर आणि सब्सट्रेटच्या तापमानाशी जवळून संबंधित असतात. सर्वसाधारणपणे सांगायचे झाल्यास, सब्सट्रेटचे तापमान जितके कमी असते, बाष्पीभवनाचा दर तितका जास्त असतो आणि फिल्मचे कण तितकेच बारीक व दाट असतात.
हा लेख यांनी प्रसिद्ध केला आहेव्हॅक्यूम कोटिंग मशीन उत्पादकग्वांगडोंग झेन्हुआ
पोस्ट करण्याची वेळ: २३ मार्च २०२४