1. De verdampingssnelheid heeft invloed op de eigenschappen van de verdampte coating.
De verdampingssnelheid heeft een grote invloed op de afgezette film. Omdat de coatingstructuur die bij een lage verdampingssnelheid ontstaat los is en gemakkelijk grote deeltjes kan afzetten, is het verstandig om een hogere verdampingssnelheid te kiezen om de compactheid van de coatingstructuur te garanderen. Wanneer de druk van het restgas in de vacuümkamer constant is, is de bombardementssnelheid van het substraat ook constant. Daardoor zal de hoeveelheid restgas in de afgezette film na een hogere verdampingssnelheid afnemen, waardoor de chemische reactie tussen de restgasmoleculen en de verdampte filmdeeltjes wordt verminderd. Hierdoor kan de zuiverheid van de afgezette film worden verbeterd. Het is belangrijk om te weten dat een te hoge verdampingssnelheid de interne spanning in de film kan verhogen, het aantal defecten in de film kan doen toenemen en zelfs tot scheuring van de film kan leiden. Met name bij reactief verdampen kan een lagere verdampingssnelheid worden gekozen om ervoor te zorgen dat het reactiegas volledig reageert met de deeltjes van het verdampingsfilmmateriaal. Uiteraard zijn verschillende verdampingssnelheden afhankelijk van het materiaal. Als praktisch voorbeeld: het aanbrengen van een reflecterende film. Als de filmdikte 600 × 10⁻⁸ cm is en de verdampingstijd 3 seconden, dan is de reflectiviteit 93%. Als de verdampingssnelheid echter wordt verlaagd bij dezelfde dikte, duurt het 10 minuten om de film aan te brengen. De filmdikte blijft dan gelijk, maar de reflectiviteit is gedaald tot 68%.
2. De substraattemperatuur heeft invloed op de verdampingslaag.
De substraattemperatuur heeft een grote invloed op de verdampingscoating. De resterende gasmoleculen die bij een hoge substraattemperatuur aan het substraatoppervlak zijn geadsorbeerd, kunnen gemakkelijk worden verwijderd. Vooral de verwijdering van waterdampmoleculen is hierbij van groot belang. Bovendien bevordert een hogere temperatuur niet alleen de overgang van fysische naar chemische adsorptie, waardoor de bindingskracht tussen de deeltjes toeneemt, maar verkleint het ook het temperatuurverschil tussen de herkristallisatietemperatuur van de dampmoleculen en de substraattemperatuur. Hierdoor wordt de interne spanning op het grensvlak tussen de film en het substraat verminderd of geëlimineerd. Omdat de substraattemperatuur van invloed is op de kristallijne toestand van de film, is het bij een lage substraattemperatuur of zonder verwarming vaak gemakkelijk om amorfe of microkristallijne coatings te vormen. Bij een hoge temperatuur daarentegen is het gemakkelijker om een kristallijne coating te vormen. Het verhogen van de substraattemperatuur draagt ook bij aan de verbetering van de mechanische eigenschappen van de coating. Uiteraard mag de substraattemperatuur niet te hoog zijn om verdamping van de coating te voorkomen.
3. De restgasdruk in de vacuümkamer heeft invloed op de filmeigenschappen.
De restgasdruk in de vacuümkamer heeft een grote invloed op de prestaties van het membraan. Restgasmoleculen met een te hoge druk botsen niet alleen gemakkelijk met de verdampende deeltjes, waardoor de kinetische energie van de deeltjes op het substraat afneemt en de hechting van de film wordt beïnvloed, maar een te hoge restgasdruk kan ook de zuiverheid van de film ernstig aantasten en de prestaties van de coating verminderen.
4. Effect van de verdampingstemperatuur op de verdampingscoating
Het effect van de verdampingstemperatuur op de membraanprestaties wordt aangetoond door de verandering van de verdampingssnelheid met de temperatuur. Bij een hoge verdampingstemperatuur neemt de verdampingswarmte af. Als het membraanmateriaal boven de verdampingstemperatuur wordt verdampt, kan zelfs een kleine temperatuurverandering een abrupte verandering in de verdampingssnelheid van het membraanmateriaal veroorzaken. Daarom is het zeer belangrijk om de verdampingstemperatuur tijdens de filmdepositie nauwkeurig te regelen om grote temperatuurgradiënten te voorkomen wanneer de verdampingsbron wordt verwarmd. Voor filmmaterialen die gemakkelijk sublimeren, is het ook van groot belang om het materiaal zelf als verdampingsverwarming te gebruiken en andere maatregelen te treffen.
5. De reinheidstoestand van het substraat en de coatingkamer heeft invloed op de coatingprestaties.
De invloed van de reinheid van het substraat en de coatingkamer op de prestaties van de coating mag niet worden genegeerd. Een slechte reinheid heeft niet alleen een grote invloed op de zuiverheid van de aangebrachte film, maar vermindert ook de hechting ervan. Daarom zijn het reinigen van het substraat, de reinigingsbehandeling van de vacuümcoatingkamer en de bijbehorende componenten (zoals het substraatframe) en het ontgassen van het oppervlak onmisbare processen in het vacuümcoatingproces.
Geplaatst op: 28 februari 2023