Mga Karaniwang Materyales na Ginagamit sa mga Proseso ng Vacuum Coating

1. Pangkalahatang-ideya ng mga Prinsipyo ng Vacuum Coating

Teknolohiya ng patong na vacuumay isang teknolohiya sa pagdedeposito sa ibabaw batay sa Physical Vapor Deposition (PVD) o Chemical Vapor Deposition (CVD). Sa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na vacuum, ang mga solid o gaseous coating material ay kino-convert sa mga libreng particle sa pamamagitan ng pag-init, plasma bombardment, o mga kemikal na reaksyon, at kasunod na idinedeposito sa ibabaw ng substrate upang bumuo ng isang manipis na pelikula.

Kabilang sa mga karaniwang proseso ang:

Patong ng Pagsingaw (hal., pagsingaw dahil sa thermal resistance, pagsingaw ng electron beam), Magnetron Sputtering, Ion Plating, Chemical Vapor Deposition (CVD)

Bagama't nag-iiba ang pagpili ng proseso depende sa aplikasyon, ang pangunahing layunin ay nananatiling pare-pareho: pagkamit ng mataas na pagdikit, pagkakapareho, at katatagan ng pelikula.

2. Mga Kategorya ng Karaniwang Materyales ng Vacuum Coating

Ayon sa tungkulin ng pelikula at mga kinakailangan sa proseso, ang mga materyales sa vacuum coating ay pangunahing inuuri sa mga sumusunod na kategorya:

(1) Mga Materyales na Metal

Aluminyo (Al): Malawakang ginagamit para sa mga pandekorasyon na patong at mga patong na replektibo, tulad ng sa mga mangkok ng reflector ng sasakyan at mga pandekorasyon na panel.

Titanium (Ti): Ginagamit sa matitigas na patong o para sa paggawa ng mga pandekorasyon na pelikulang kulay asul at ginto.

Chromium (Cr): Isang mahalagang alternatibo sa PVD sa tradisyonal na electroplating, na kilala sa mataas na liwanag at resistensya sa kalawang.

Hindi Kinakalawang na Bakal (SUS304, SUS316, atbp.): Ginagamit para sa mga patong na parang metal na may pinahusay na resistensya sa pagkasira.

Tanso (Cu), Pilak (Ag), Ginto (Au): Karaniwang ginagamit sa elektroniko, pandekorasyon, at konduktibong mga patong na gumagana.

(2) Mga Materyales na Seramik at Oksido

Silicon Dioxide (SiO₂): Ginagamit sa mga anti-reflective (AR) coatings, optical enhancement layers, at insulating films.

Titanium Dioxide (TiO₂): Isang materyal na may mataas na refractive-index na kadalasang ginagamit sa mga optical interference coatings.

Zirconium Dioxide (ZrO₂): Nag-aalok ng mahusay na thermal stability at mataas na resistensya sa pagkasira.

Aluminum Oxide (Al₂O₃): Kilala sa mataas na tigas, kadalasang ginagamit bilang proteksiyon na matigas na patong.

(3) Mga Nitride at Carbide

Titanium Nitride (TiN): Isang tipikal na ginintuang pandekorasyon na materyal na patong na may higit na tigas at resistensya sa kalawang.

Chromium Nitride (CrN), Zirconium Nitride (ZrN): Malawakang ginagamit sa mga tool coating at mga aplikasyon na hindi tinatablan ng pagkasira.

Silicon Carbide (SiC), Titanium Carbide (TiC): Angkop para sa mga aplikasyon na may mataas na tigas at resistensya sa mataas na temperatura.

3. Mga Pamantayan sa Pagpili ng Materyales at Pagkakatugma ng Proseso

Ang bisa ng patong ay nakasalalay sa parehong pamamaraan ng paglalagay at sa mga napiling materyales. Kabilang sa mga pangunahing salik na dapat isaalang-alang ang:

Pagkakatugma sa Substrate: Ang iba't ibang substrate tulad ng plastik, metal, at salamin ay nangangailangan ng mga partikular na katangian ng pagdikit ng pelikula.

Mga Pangangailangan sa Pagganap: Pumili ng mga materyales sa patong batay sa mga pangangailangan tulad ng resistensya sa oksihenasyon, konduktibidad, o optical filtering.

Kaangkupan ng Proseso: Halimbawa, ang magnetron sputtering ay mas tugma sa mga metal at oksido, habang ang ebaporasyon ay angkop para sa mga materyales na may mababang melting point.

Halimbawa:

Sa mga pandekorasyon na patong na nakabatay sa PVD para sa mga bahagi ng loob ng sasakyan, ang Cr, Ti, at TiN ay malawakang ginagamit bilang mga alternatibong eco-friendly sa electroplating.

Sa mga anti-reflective (AR) optical coatings, ang SiO₂ at TiO₂ ang bumubuo sa pangunahing kombinasyon ng materyal.

Ang Pagpili ng Materyal ay Nagtatakda ng Kalidad ng Pelikula

Ang pagganap ng isang vacuum-deposited film ay hindi lamang naiimpluwensyahan ng kagamitan at kontrol sa proseso kundi pati na rin ng kritikal na pagpili ng materyal. Ang pagpili ng tamang materyal ng patong at pagpapares nito sa naaangkop na pamamaraan ng deposition ay susi sa pagkamit ng pinakamainam na paggana ng film.

—Ang artikulong ito ay inilathala ng kagamitan sa patong ng vacuum tagagawa ng Zhenhua Vacuum