Στη σύγχρονη βιομηχανική παραγωγή και την καθημερινή ζωή, η τεχνολογία επίστρωσης επιφανειών είναι πανταχού παρούσα - από την ανθεκτική στην φθορά διακόσμηση των περιβλήσεων κινητών τηλεφώνων, την προστασία της λάμψης των κοσμημάτων,στην ενίσχυση των επιδόσεων των καλούπιων εργαλείωνΗ τεχνολογία της επικαλύψεως είναι απαραίτητη για την επίτευξη των στόχων της έρευνας.οι δύο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενοι τύποι τεχνολογίας επίστρωσης στην αγορά είναι η επίστρωση υπό κενό PVD και η παραδοσιακή χημική επίστρωσηΑν και τελικά και οι δύο έχουν ως στόχο να σχηματίσουν ένα ειδικό λειτουργικό φιλμ στην επιφάνεια του εργαστηρίου, υπάρχουν θεμελιώδεις διαφορές στις τεχνικές τους αρχές, τις διαδικασίες, τις ιδιότητες του φιλμ, τιςκαι σενάρια εφαρμογήςΑυτό το άρθρο θα υιοθετήσει μια κοινή επιστημονική προοπτική και θα εξηγήσει τις βασικές διαφορές μεταξύ των δύο με απλό και κατανοητό τρόπο,βοηθώντας όλους να κατανοήσουν καθαρά τα χαρακτηριστικά και τα σενάρια εφαρμογής αυτών των δύο κοινώς χρησιμοποιούμενων τεχνολογιών επίστρωσης.
Πρώτον, είναι αναγκαίο να καθοριστούν σαφώς οι βασικοί ορισμοί δύο βασικών εννοιών: η κάλυψη υπό κενό PVD, γνωστή και ως φυσική αποσύνθεση ατμών (PVD), η οποία, όπως υποδηλώνει και το όνομά της,είναι μια τεχνολογία που υλοποιεί την εναπόθεση φιλμ μέσω φυσικών μεθόδων σε περιβάλλον κενούΗ παραδοσιακή χημική επικάλυψη βασίζεται σε χημικές αντιδράσεις και λαμβάνει χώρα υπό κανονική πίεση ή σε συνηθισμένα περιβάλλοντα.όπου οι ουσίες επικάλυψης προσκολλούνται στην επιφάνεια του εργαστηρίου μέσω χημικών ενεργειών για να σχηματίσουν ένα στρώμα ταινίαςΟι κοινές διεργασίες όπως η ηλεκτροπληγήση, η χημική επικάλυψη και η ανωδίαση εμπίπτουν σε αυτή την κατηγορία.Η πιο θεμελιώδης διαφορά μεταξύ των δύο έγκειται στην ουσιαστική διάκριση μεταξύ της "κυριαρχίας της φυσικής διαδικασίας" και της "κυριαρχίας της χημικής αντίδρασης", και αυτή η διαφορά διατρέχει κάθε πτυχή της διαδικασίας, της απόδοσης και της εφαρμογής.
Ι. Βασική αρχή: Φυσική αποσύνθεση έναντι χημικής αντίδρασης
Η βασική αρχή της επικαλύψεως κενού PVD είναι ότι "σε περιβάλλον κενού, τα στερεά υλικά επικαλύψεως (που αναφέρονται ως στόχοι) μετατρέπονται σε αέρια σωματίδια,και στη συνέχεια αυτά τα σωματίδια είναι ομοιόμορφα συνδεδεμένα με την επιφάνεια του εργαστηρίουΜετά την ψύξη, σχηματίζεται ένα πυκνό στρώμα". Η όλη διαδικασία δεν περιλαμβάνει πολύπλοκες χημικές αντιδράσεις, λαμβάνοντας χώρα μόνο μια μικρή ποσότητα φυσικών επιφανειακών επιδράσεων (όπως η προσρόφηση και η διάχυση).Είναι ισοδύναμο με το "μετασχηματισμό στερεών υλικών σε "αέρια σκόνη" και στη συνέχεια τα ομοιόμορφα ψεκασμό και συμπύκνωση τους στο εργασιακό κομμάτι. "
Οι σημερινές τεχνολογίες PVD μπορούν να ταξινομηθούν σε τρεις τύπους, ο καθένας κατάλληλος για διαφορετικές απαιτήσεις εφαρμογής.που περιλαμβάνει τη θέρμανση του υλικού-στόχου πάνω από το σημείο βρασμού του με μεθόδους όπως η θέρμανση με αντίσταση ή η βομβαρδισμό με δέσμη ηλεκτρονίωνΑυτό προκαλεί την απευθείας εξάτμιση του υλικού στόχου σε αέρια άτομα, τα οποία κινούνται ελεύθερα στο κενό και συμπυκνώνονται γρήγορα όταν συναντήσουν μια ψυχρότερη επιφάνεια του εργαστηρίου.σχηματισμός ταινίαςΗ τεχνολογία αυτή είναι σχετικά απλή στη λειτουργία και είναι κατάλληλη για την παρασκευή μεταλλικών ταινιών, οπτικών ταινιών κλπ.συχνά παράγονται με αυτή τη μέθοδο αντιανακλαστικές ταινίες για φακούς γυαλιών και μεταλλικές ταινίες για ορισμένα διακοσμητικά μέρηΟ δεύτερος τύπος είναι η επικάλυψη με ψεκασμό, η οποία είναι σήμερα η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη τεχνολογία PVD.Η αρχή του είναι να βομβαρδίζει την επιφάνεια του στόχου με ιόντα υψηλής ενέργειας (όπως ιόντα αργόνου) και να χρησιμοποιεί το αποτέλεσμα της σύγκρουσης για να εκτοξεύσει τα άτομα του στόχου υλικού.Τα ατόματα αυτά έχουν μια ορισμένη ενέργεια και αποθηκεύονται ομοιόμορφα στην επιφάνεια του εργαστηρίου για να σχηματίσουν ένα στρώμα φιλμ.Το πλεονέκτημα της επικάλυψης με ψεκασμό είναι η καλή ομοιομορφία του στρώματος του φιλμ και η ισχυρή προσκόλλησηΤο τρίτο είδος είναι η ιοντική επικάλυψη.Εισάγει ένα ηλεκτρικό πεδίο με βάση την εξάτμιση ή την ψεκασμό.Τα ιόντα αυτά επιταχύνονται από το ηλεκτρικό πεδίο και βομβαρδίζουν την επιφάνεια του εργαστηρίου.που όχι μόνο επιτρέπει μια στενότερη σύνδεση μεταξύ του στρώματος ταινίας και του εργαστηρίου, αλλά επίσης αυξάνει την πυκνότητα του στρώματος ταινίαςΧρησιμοποιείται συχνά σε εξαρτήματα ακριβείας, ιατρικές συσκευές κλπ., όπου η απόδοση του στρώματος φιλμ απαιτείται ιδιαίτερα.
Αντίθετα με την επικαλύπτωση κενού PVD, ο πυρήνας της παραδοσιακής χημικής επικαλύψεως είναι "μέσω χημικών αντιδράσεων,που επιτρέπουν στο υλικό επικάλυψης να σχηματιστεί αυθόρμητα ή να μειωθεί και να αποθηκευτεί στην επιφάνεια του εργαστηρίου"Η όλη διαδικασία βασίζεται σε αυστηρές χημικές θερμοδυναμικές και κινητικές συνθήκες, που ισοδυναμούν με το να "γίνεται η επιφάνεια του εργαστηρίου το "σταθμό" για χημικές αντιδράσεις,και δημιουργώντας μια νέα ουσία ως φιλμ μέσω των αντιδράσεων".
Οι βασικές τεχνολογίες της παραδοσιακής χημικής επικάλυψης έχουν επίσης τρεις τύπους, και οι αρχές αντίδρασης και τα σενάρια εφαρμογής τους είναι διαφορετικά.η οποία είναι η πιο γνωστή τεχνολογία χημικής επίχρισήςΓια παράδειγμα, η χρωματοποίηση για τα εξαρτήματα υλικού, η ψευδαργυριστική επίστρωση για τα εξαρτήματα χάλυβα και η χρυσοποίηση για τα κοσμήματα υιοθετούν όλες τη διαδικασία της ηλεκτροπληγήσεως.,και το μέταλλο επικάλυψης (όπως χρώμιο, ψευδάργυρος, χρυσός) ως άνοδο, μαζί με τον ηλεκτρολύτη που περιέχει τα ιόντα του μέταλλου επικάλυψης, και στη συνέχεια εφαρμόζουν ένα ηλεκτρικό πεδίο συνεχούς ρεύματος.Υπό την επίδραση του ηλεκτρικού πεδίου, τα μεταλλικά ιόντα στο ηλεκτρολύτη θα κινηθούν προς την κάθοδο (το εργασιακό κομμάτι), θα αποκτήσουν ηλεκτρόνια και θα μειωθούν σε μεταλλικά άτομα.Αυτά τα άτομα θα συσσωρεύονται συνεχώς στην επιφάνεια του εργαστηρίουΤο κλειδί για την ηλεκτροπληγή είναι ο έλεγχος της συγκέντρωσης του ηλεκτρολύτη, του μεγέθους του ρεύματος και της θερμοκρασίας.για να εξασφαλιστεί η σταθερή αντίδραση και να ληφθεί ένα ομοιόμορφο και γυαλιστερό στρώμα ταινίαςΤο δεύτερο είναι η χημική επικάλυψη, η οποία δεν απαιτεί εξωτερικό ηλεκτρικό πεδίο, αλλά βασίζεται μόνο στον αντιδραστήρα μείωσης στο ηλεκτρολύτη για να μειώσει τα ιόντα του μέταλλου επικάλυψης σε άτομα μετάλλου.Αυτά τα άτομα θα αποθέσει αυθόρμητα στην καταλυτικά ενεργό επιφάνεια του εργαστηρίουΓια παράδειγμα, η συνήθως χρησιμοποιούμενη χημική επικάλυψη κράματος νικελίου-φωσφόρου στη βιομηχανία είναι η χρήση υφοφωσφίτη νατρίου ως μειωτικού παράγοντα για τη μείωση ιόντων νικελίου σε άτομα νικελίου,Επένδυση σε σιδηροδρομικές εγκαταστάσειςΤο πλεονέκτημα της χημικής επικάλυψης είναι ότι δεν απαιτεί ηλεκτρικό ρεύμα, κατάλληλο για την κατασκευή πολύπλοκων,Μετρητά για την κατασκευή οπτικών συσκευώνΤο τρίτο είναι η ανοδική οξείδωση, κυρίως για το αλουμίνιο, το μαγνήσιο και το αλουμίνιο.,Η αρχή του είναι να χρησιμοποιείται το εργασιακό κομμάτι ως άνοδο, να τοποθετείται σε ένα συγκεκριμένο ηλεκτρολύτη (όπως θειικό οξύ, οξαλικό οξύ) και μετά την εφαρμογή ηλεκτρικού ρεύματος,η επιφάνεια του εργαστηρίου υποβάλλεται σε αντίδραση οξείδωσηςΗ ταινία αυτή όχι μόνο βελτιώνει την αντοχή στη διάβρωση του εργαστηρίου, αλλά μπορεί επίσης να ληφθεί με διαφορετικά χρώματα μέσω επεξεργασίας χρωστικής,συχνά χρησιμοποιείται σε πόρτες και παράθυρα από κράμα αλουμινίουΓια παράδειγμα, το πολύχρωμο προστατευτικό στρώμα στην επιφάνεια του πλαισίου του κινητού τηλεφώνου από κράμα αλουμινίου,που παρασκευάζεται κυρίως με τεχνολογία ανοδικής οξείδωσης.
ΙΙ. Συνθήκες διαδικασίας: ακρίβεια υπό κενό έναντι απλότητας υπό κανονική πίεση
Εξαιτίας των διαφορετικών αρχών, οι συνθήκες διεργασίας της επίστρωσης υπό κενό PVD και της παραδοσιακής χημικής επίστρωσης έχουν επίσης σημαντικές διαφορές.περιβαλλοντικές απαιτήσειςΟι διαφορές αυτές καθορίζουν επίσης το κόστος παραγωγής και τις εφαρμοστέες κλίμακες των δύο μεθόδων.
Περιβαλλοντικές απαιτήσεις:
Από την άποψη των περιβαλλοντικών απαιτήσεων, η επικάλυψη υπό κενό PVD έχει εξαιρετικά αυστηρές απαιτήσεις για το περιβάλλον.με βαθμό κενού που συνήθως πρέπει να φτάνει το 10−2 έως 10−6 PaΗ ανάγκη για ένα περιβάλλον υψηλού κενού είναι, αφενός, να απομονώνει τον αέρα και τις ακαθαρσίες, αποτρέποντας τη σύγκρουση σωματιδίων αερίου με μόρια αέρα κατά την κίνησή τους,που μπορεί να προκαλέσει πόρους και ακαθαρσίες στο στρώμα φιλμ και να επηρεάσει την ποιότητα του στρώματος φιλμΑπό την άλλη πλευρά, αποτρέπει την οξείδωση του υλικού και του εργαστηρίου σε υψηλές θερμοκρασίες, εξασφαλίζοντας την ομαλή εξέλιξη της διαδικασίας επικάλυψης.Για να επιτευχθεί περιβάλλον υψηλού κενού, ο εξοπλισμός PVD πρέπει να είναι εξοπλισμένος με ακριβή σύνολα αντλιών κενού, συμπεριλαμβανομένων μηχανικών αντλιών και μοριακών αντλιών κλπ.και απαιτείται τακτική συντήρηση για να εξασφαλιστεί η σταθερότητα του βαθμού κενού.
Οι περιβαλλοντικές απαιτήσεις για τις παραδοσιακές διαδικασίες χημικής επίχρισής είναι πολύ πιο επιεικείς.Οι περισσότερες από αυτές τις διαδικασίες μπορούν να διεξαχθούν υπό κανονικές συνθήκες πίεσης χωρίς την ανάγκη για εξοπλισμό κενούΟι κύριες διεργασίες, όπως η ηλεκτροπληγή και η χημική επικάλυψη, διεξάγονται σε υγρό περιβάλλον, απαιτώντας μόνο την προετοιμασία κατάλληλων ηλεκτρολυτικών κυψελών και δεξαμενών αντίδρασης.και τον έλεγχο της συγκέντρωσης και της θερμοκρασίας του διαλύματος ηλεκτρολύτηΑκόμη και για λίγες χημικές διαδικασίες επίχρισσης σε αέρια φάση (όπως η χημική εναπόθεση ατμών CVD), η ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιμία.πρέπει να διεξάγονται μόνο σε περιβάλλοντα κανονικής ή χαμηλής πίεσης χωρίς να απαιτούνται θάλαμοι υψηλού κενούΤο πλεονέκτημα αυτής της λειτουργίας κανονικής πίεσης είναι η απλότητα της διαδικασίας και η χαμηλή επένδυση εξοπλισμού, γεγονός που την καθιστά κατάλληλη για μεγάλης κλίμακας παραγωγή παρτίδων.Ειδικά για τις μικρές και μεσαίες επιχειρήσεις.
Θερμοκρατικές συνθήκες:
Από την άποψη των συνθηκών θερμοκρασίας, η επικάλυψη κενού PVD έχει ισχυρότερη ελεγκτικότητα θερμοκρασίας και ευρύτερο εύρος εφαρμογής.που είναι κατάλληλο για τεμάχια ευαίσθητα στη θερμοκρασίαΑυτό αποτρέπει την παραμόρφωση και τη γήρανση του εργαστηρίου λόγω της υψηλής θερμοκρασίας.Η διαδικασία PVD υψηλής θερμοκρασίας λειτουργεί συνήθως σε θερμοκρασίες που κυμαίνονται από 300 έως 600 βαθμούς Κελσίου, το οποίο είναι κατάλληλο για μέταλλα και κεραμικά και μπορεί να ενισχύσει περαιτέρω την προσκόλληση μεταξύ της στρώσης φιλμ και του υποστρώματος.Αυτή η δυνατότητα ελέγχου της θερμοκρασίας επιτρέπει την προσαρμογή της επικάλυψης PVD σε εργασιακά κομμάτια διαφορετικών υλικών, καθιστώντας τα σενάρια εφαρμογής πιο ευέλικτα.
Η θερμοκρασία στην παραδοσιακή χημική επικάλυψη είναι σχετικά σταθερή και γενικά χαμηλή.Η υπερβολική θερμοκρασία μπορεί να προκαλέσει τη διάσπαση του ηλεκτρολύτη και την ανεξέλεγκτη αντίδρασηΗ θερμοκρασία για την ανωδίαση είναι συνήθως μεταξύ θερμοκρασίας δωματίου και 25°C. Η υπερβολική θερμοκρασία μπορεί να οδηγήσει σε χαλαρή και αποσπασμένη οξυδική ταινία,ενώ πολύ χαμηλή θερμοκρασία μπορεί να οδηγήσει σε αργό ρυθμό αντίδρασης και ανεπαρκές πάχος φιλμ.Επιπλέον, στην παραδοσιακή χημική επικάλυψη, ορισμένες διαδικασίες υψηλής θερμοκρασίας (όπως η παραδοσιακή CVD) μπορούν να φθάσουν θερμοκρασίες 800-1200°C,αλλά οι διαδικασίες αυτές έχουν στενό πεδίο εφαρμογής και μπορούν να έχουν ορισμένες επιπτώσεις στις επιδόσεις του εργαστηρίου (όπως προκαλούν παραμόρφωση και ανάπτυξη κόκκων του εργαστηρίου).
Προεπεξεργασία:
Κατά τη διαδικασία προεπεξεργασίας, και οι δύο μέθοδοι απαιτούν αυστηρή επεξεργασία της επιφάνειας του εργαστηρίου, αλλά με διαφορετικές εστίες.Ο πυρήνας της προεπεξεργασίας για την επικάλυψη υπό κενό PVD είναι ο "καθαρισμός και αποαέρια", διότι σε περιβάλλον κενού, ακαθαρσίες όπως λεκέδες ελαίου, οξείδια και υγρασία στην επιφάνεια του εργαστηρίου μπορούν να επηρεάσουν σοβαρά την προσκόλληση και την πυκνότητα του στρώματος φιλμ.Η συγκεκριμένη διαδικασία περιλαμβάνει:: πρώτον, χρησιμοποιώντας οργανικούς διαλύτες (όπως ακετόνη και αλκοόλ) για την απομάκρυνση των λεκέδων από λάδι στην επιφάνεια του εργαστηρίου, κατόπιν με οξύ και αλκαλικό πλύσιμο για την απομάκρυνση των οξειδίων στην επιφάνεια,και τέλος τοποθετώντας το εργαλείο σε θάλαμο κενού για ψήσιμο για την απομάκρυνση της υγρασίας και των αερίων που απορροφώνται στο εσωτερικό του εργαλείου, διασφαλίζοντας ότι δεν δημιουργούνται φυσαλίδες ακαθαρσίας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας επικάλυψης.
Ο πυρήνας της διαδικασίας προεπεξεργασίας για την παραδοσιακή χημική επικάλυψη είναι "η ενεργοποίηση της επιφάνειας και η ενίσχυση της δραστηριότητας αντίδρασης",επειδή οι χημικές αντιδράσεις πρέπει να συμβαίνουν ομαλά στην επιφάνεια του εργαστηρίουΑν υπάρχει λάδι ή οξείδιο στην επιφάνεια, θα παρεμποδίσει την αντίδραση και θα εμποδίσει το σχηματισμό της επικάλυψης ή θα κάνει την επικάλυψη να μην προσκολληθεί σταθερά.απολιπαντική (απομάκρυνση πετρελαίου επιφάνειας), αφαίρεση σκουριάς (για τα μεταλλικά εργαλεία, αφαίρεση της επιφανειακής σκουριάς), ενεργοποίηση (μέσω αδύναμης επεξεργασίας με οξύ,απομάκρυνση του λεπτού οξειδίου από την επιφάνεια, ώστε η επιφάνεια του εργαστηρίου να έχει καταλυτική δραστηριότητα), και ορισμένες διεργασίες απαιτούν επίσης προεξοπλισμό για να τεθούν τα θεμέλια για την επακόλουθη επικάλυψη.η διαδικασία προεπεξεργασίας της παραδοσιακής χημικής επικάλυψης είναι πιο περίπλοκη και θα παράγει μια ορισμένη ποσότητα υγρού αποβλήτων.
Πληροφορίες σχετικά με τα συστήματα:
Από την άποψη της πολυπλοκότητας του εξοπλισμού, ο εξοπλισμός επικαλύψεως κενού PVD έχει υψηλά κόστη και περίπλοκη δομή.συστήματα στοχευόμενου υλικού, συστήματα τροφοδοσίας ηλεκτρικής ενέργειας, συστήματα θέρμανσης, συστήματα ψύξης κλπ.Τα υλικά που προορίζονται πρέπει να αντικαθίστανται τακτικάΗ παραδοσιακή συσκευή χημικής επικάλυψης, αντίθετα, είναι σχετικά απλή.Η ηλεκτροπληγή απαιτεί μόνο ένα ηλεκτρολυτικό κύτταρο, μια παροχή συνεχούς ενέργειας και μια συσκευή ανάμειξης ηλεκτρολυτών, ενώ η χημική επιχρίστωση απαιτεί μόνο μια κυψέλη αντίδρασης, μια συσκευή θέρμανσης και μια συσκευή ανάμειξης.Η λειτουργία είναι απλή.Το κόστος συντήρησης είναι επίσης χαμηλότερο, καθιστώντας το κατάλληλο για μεγάλης κλίμακας βιομηχανική παραγωγή.
ΙΙΙ. Απόδοση της στρώσης φιλμ: Πυκνή και ανθεκτική στην φθορά έναντι οικονομικά αποδοτικής και πρακτικής
Οι διαφορές στις αρχές και τις συνθήκες της διαδικασίας οδήγησαν τελικά σε σημαντικές διαφορές στις ιδιότητες της ταινίας μεταξύ της επικαλύψεως κενού PVD και της παραδοσιακής χημικής επικαλύψεως.Αυτή είναι η βασική βάση για τη διαίρεση των σενάριων εφαρμογής τουςΟι διαφορές στις ιδιότητες του φιλμ εκδηλώνονται κυρίως σε τέσσερις πτυχές: προσκόλληση, πυκνότητα και καθαρότητα, σκληρότητα και αντοχή στην φθορά και φιλικότητα προς το περιβάλλον.
Συσχέτιση:
Όσον αφορά την αντοχή σύνδεσης μεταξύ του στρώματος φιλμ και του υποστρώματος, η επικάλυψη κενού PVD έχει απόλυτο πλεονέκτημα.τα αέρια σωματίδια (ειδικά τα ιόντα στην ιόντη επιφάνεια) μεταφέρουν μια ορισμένη ενέργειαΌταν εναποτίθενται στην επιφάνεια του εργαστηρίου, θα υποστούν διάχυση, διείσδυση και ακόμη και σχηματισμό μεταλλουργικών ή διαχυμένων δεσμών με τα άτομα του υποστρώματος.Αυτή η μέθοδος σύνδεσης είναι εξαιρετικά ισχυρή.Αυτό σημαίνει ότι το στρώμα ταινίας PVD δεν είναι επιρρεπές στο ξεφλούδισμα ή την απολέπιση και μπορεί να αντέξει υψηλά επίπεδα τριβής, πρόσκρουσης και κάμψης.Ακόμη και σε περίπλοκες συνθήκες εργασίας (όπως κοπή υψηλής ταχύτητας με εργαλεία κοπής ή επαναλαμβανόμενη κίνηση εξαρτημάτων)Για παράδειγμα, τα εργαλεία κοπής χάλυβα υψηλής ταχύτητας που χρησιμοποιούμε καθημερινά, μετά την επεξεργασία της επικάλυψης PVD,δεν θα φθαρεί εύκολα ή δεν θα ξεφλουδίζεται ακόμη και μετά από μακροχρόνια υψηλής ταχύτητας κοπή μετάλλου, παρατείνοντας σημαντικά τη διάρκεια ζωής του εργαλείου.
Οι παραδοσιακές χημικές επικάλυψεις έχουν σχετικά χαμηλή αντοχή δέσμευσης.με δύναμη σύνδεσης που κυμαίνεται γενικά από 10 έως 30 NΛαμβάνοντας την ηλεκτροπληγήση ως παράδειγμα, το στρώμα επικάλυψης σχηματίζεται από την κατάθεση μείωσης ιόντων μετάλλου και δεν υπάρχει δεσμός σε ατομικό επίπεδο μεταξύ του στρώματος επικάλυψης και του υποστρώματος.Ειδικότερα, η ατμόσφαιρα είναι σταθερή μόνο με την επιφανειακή δύναμη προσρόφησης και τη μηχανική δύναμη αλληλεπίδρασης.Για παράδειγμα, σε παραδοσιακά χρωματοποιημένα εξαρτήματα υλικού, τα οποία είναι κατασκευασμένα με χρωματοποιημένο χάλυβα, τα χρωματοποιημένα εξαρτήματα υλικού, τα χρωματοποιημένα εξαρτήματα υλικού, τα χρωματοποιημένα εξαρτήματα υλικού, τα χρωματοποιημένα εξαρτήματα υλικού, τα χρωματοποιημένα εξαρτήματα υλικού, τα χρωματοποιημένα εξαρτήματα υλικού, τα χρωματοποιημένα εξαρτήματα υλικού, τα χρωματοποιημένα εξαρτήματα υλικού, τα χρωματοποιημένα εξαρτήματα υλικού, τα χρωματοποιημένα εξαρτήματα υλικού, τα χρωματοποιημένα εξαρτήματα υλικού, τα χρωματοποιημένα εξαρτήματα υλικού, τα χρωματοποιημένα εξαρτήματα υλικού, τα χρωματοποιημένα εξαρτήματα υλικού, τα χρωματοποιημένα εξαρτήματα υλικού, τα χρωματοποιημένα εξαρτήματα υλικού, τα χρωματοποιημένα εξαρτήματα υλμετά από μακροχρόνια χρήση ή επίθεση, το στρώμα χρωμίου στην επιφάνεια θα ξεφλουδιστεί, εκθέτοντας το υποκείμενο βασικό μέταλλο, γεγονός που επηρεάζει την εμφάνιση και την ανθεκτικότητα στην διάβρωση·αν και η αντοχή δέσμευσης της χημικής επικάλυψης είναι ελαφρώς καλύτερη από αυτή της ηλεκτροπληγήσεως, είναι επίσης επιρρεπής σε φθορά και αποκόλληση υπό συνθήκες υψηλού φορτίου.
Πυκνότητα και καθαρότητα:
Από την άποψη της πυκνότητας και της καθαρότητας του στρώματος του φιλμ, η επικάλυψη υπό κενό PVD έχει επίσης εξαιρετικές επιδόσεις.οι ακαθαρσίες και η υγρασία στον αέρα απομονώνονται αποτελεσματικάΚατά τη διάρκεια της εναπόθεσης των αέριας μορφής σωματιδίων, δεν διαταράσσονται από τις ακαθαρσίες, έτσι ώστε η σχηματισμένη δομή της στρώσης του φιλμ είναι εξαιρετικά πυκνή με πολύ χαμηλή πορωτικότητα (σχεδόν μηδενική πορωτικότητα).Αυτό το πυκνό στρώμα φιλμ μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά τα εξωτερικά διαβρωτικά μέσα (όπως ο αέρας, υγρασία, οξέα και αλκαλικά διαλύματα) να μην διεισδύσουν και να αποτρέψουν την διάβρωση του υποστρώματος.μπορεί επίσης να αποτρέψει την είσοδο ακαθαρσιών στο στρώμα φιλμ και να επηρεάσει τις επιδόσεις του στρώματος φιλμΕπιπλέον, η καθαρότητα του στρώματος ταινίας PVD είναι εξαιρετικά υψηλή.και η αναλογία σύνθεσης του στρώματος φιλμ μπορεί να ρυθμιστεί με ακρίβεια με τον έλεγχο της αναλογίας του στόχου υλικού για την προετοιμασία σύνθετων στρωμάτων φιλμ με ειδικές ιδιότητες (όπως TiN, CrN, AlTiN κ.λπ.), που ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις των διαφόρων σενάριων.
Η πυκνότητα και η καθαρότητα του στρώματος φιλμ στην παραδοσιακή χημική επίστρωση είναι σχετικά χαμηλές.το ηλεκτρολύτη περιέχει αναπόφευκτα πρόσθετα, ιόντα ακαθαρσίας κλπ. Αυτές οι ακαθαρσίες θα ενσωματωθούν στο εσωτερικό του στρώματος του φιλμ κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εναπόθεσης, με αποτέλεσμα ελαττώματα όπως μικροπόροι και τρύπες στο στρώμα του φιλμ,με υψηλό ποσοστό πορώτηταςΓια παράδειγμα, το ποσοστό πορώτητας των ηλεκτροπληρωμένων στρωμάτων είναι συνήθως μεταξύ 1% και 5%.Αυτά τα μικροπόρια θα γίνουν "κανάλια" για διαβρωτικά μέσα, προκαλώντας τη διάβρωση του υπόστρου.Πολλά ηλεκτροπληρωμένα εξαρτήματα πρέπει να υποβληθούν σε μεταγενέστερη επεξεργασία σφράγισης (όπως επικάλυψη με σφραγιστικό παράγοντα) για τη βελτίωση της αντοχής τους στη διάβρωσηΤαυτόχρονα, η σύνθεση του στρώματος του φιλμ στην παραδοσιακή χημική επίστρωση δεν είναι αρκετά καθαρή, περιέχει ιόντα ακαθαρσίας από το ηλεκτρολύτη και υπολειμματικούς μειώνοντες παράγοντες,που επηρεάζει τη σταθερότητα της απόδοσης της στρώσης ταινίαςΓια παράδειγμα, το χημικό στρώμα επικάλυψης με νικέλιο θα περιέχει μια μικρή ποσότητα φωσφόρου, το οποίο μπορεί να ενισχύσει την σκληρότητα του στρώματος φιλμ, αλλά θα μειώσει επίσης την αντοχή του.
Σκληρότητα και αντοχή στην φθορά:
Από την άποψη της σκληρότητας και της αντοχής στην φθορά του στρώματος επικάλυψης, τα πλεονεκτήματα της επικάλυψης κενού PVD είναι πιο προφανή.Η διαδικασία PVD μπορεί να παράγει κεραμικές επικάλυψεις και μεταλλικές κεραμικές επικάλυψεις με υψηλή σκληρότηταΗ σκληρότητα αυτών των στρωμάτων επικάλυψης είναι πολύ υψηλότερη από εκείνη των παραδοσιακών χημικών επικάλυψεών.η συνήθως χρησιμοποιούμενη επικάλυψη TiN (νιτρίδιο τιτανίου) έχει σκληρότητα 2000-2500 HV (καρύδα Vickers)Η σκληρότητα της παραδοσιακής χρωμικής επικάλυψης είναι μόνο 800-1200 HV και η σκληρότητα της χημικής επικάλυψης από κράμα νικελίου-φωσφόρου είναι περίπου 500-600 HV.η σκληρότητα μπορεί να αυξηθεί μόνο σε περίπου 1000 HVΩς εκ τούτου, τα στρώματα επίστρωσης PVD είναι πολύ κατάλληλα για σενάρια που απαιτούν υψηλής ταχύτητας τριβή και φθορά, όπως εργαλεία κοπής, καλούπια,και εξαρτήματα ακριβείαςΓια παράδειγμα, μετά την επεξεργασία εργαλείων κοπής σκληρού κράματος με επικάλυψη PVD AlTiN, η αντοχή στην φθορά τους μπορεί να αυξηθεί κατά 3-5 φορές και η διάρκεια ζωής τους μπορεί να παραταθεί κατά 2-4 φορές.αποτελεσματική μείωση του κόστους παραγωγής.
Η παραδοσιακή χημική επικάλυψη έχει σχετικά χαμηλή σκληρότητα και χαμηλή αντοχή στην φθορά, γεγονός που την καθιστά πιο κατάλληλη για σενάρια με χαμηλές απαιτήσεις αντοχής στην φθορά.όπως διακόσμηση και αντι-διάβρωσηΓια παράδειγμα, τα χρυσαφένια και τα ασημένια ηλεκτροπληρωμένα κοσμήματα αποσκοπούν κυρίως στην αισθητική και σε ένα ορισμένο επίπεδο ανθεκτικότητας στην διάβρωση, με σχετικά χαμηλές απαιτήσεις αντοχής στην φθορά.Η γκάλβωση των τμημάτων χάλυβα εξυπηρετεί κυρίως τον σκοπό της αντι-διάβρωσης, και η αντοχή στην φθορά είναι μόνο μια βοηθητική απαίτηση.
Τμήματα προστασίας του περιβάλλοντος:
Όσον αφορά τα χαρακτηριστικά προστασίας του περιβάλλοντος, οι διαφορές μεταξύ των δύο είναι ιδιαίτερα σημαντικές.Αυτός είναι επίσης ένας από τους λόγους για τους οποίους η επικάλυψη κενού PVD έχει σταδιακά αντικαταστήσει την παραδοσιακή χημική επικάλυψη τα τελευταία χρόνιαΗ επικάλυψη υπό κενό PVD πραγματοποιείται εξ ολοκλήρου σε κενό περιβάλλον, χωρίς τη χρήση ηλεκτρολυτών, μειωτικών παραγόντων ή χημικών αντιδραστηρίων, και δεν παράγει υγρό απόβλητα.
Το μήνυμά σας πρέπει να αποτελείται από 20-3.000 χαρακτήρες!
