En la vida cotidiana, la pantalla del teléfono móvil recién limpiada está inmediatamente cubierta de huellas dactilares, el grifo de acero inoxidable recién comprado es propenso a manchas de agua y residuos de aceite,y la lente de los anteojos a menudo se desdibuja por la grasa - todos estos problemas se derivan de la adsorción de las superficies de los objetos por las huellas dactilares y manchas de aceiteLa aparición de la tecnología de película de deposición de vacío físico (PVD, por sus siglas en inglés) antihuellas digitales ha logrado "no dejar rastro en la punta del dedo" con una película ultrafina pero altamente eficaz.También cuenta con ventajas tales como resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión y respetuosa con el medio ambiente, convirtiéndola en la tecnología central para la protección de superficies de productos de alta gama.Vamos juntos a descubrir el misterio de la película anti-huellas digitales PVD y explorar cómo utiliza la tecnología para remodelar nuestras experiencias de vida.
La película anti-huellas dactilares PVD es una película funcional depositada en la superficie del sustrato mediante tecnología de recubrimiento físico al vacío.carbono tipo diamante (DLC)El espesor es de sólo 50 a 200 nanómetros (equivalente a una milésima del diámetro de un mechón de pelo).A diferencia de las películas antihuellas digitales tradicionales de tipo revestimiento, no simplemente "recubre" la superficie, sino que logra un fuerte enlace entre los átomos de la capa de película y los átomos del sustrato a través de la deposición en fase gaseosa, que posee una mayor adhesión y durabilidad.Es una perfecta integración de la ciencia de los materiales y la tecnología del vacío.
I. La esencia de los residuos de huellas dactilares: ¿Por qué las superficies ordinarias son propensas a las huellas dactilares?
Las "huellas dactilares" que quedan en las yemas de los dedos son una mezcla de secreciones cutáneas como aceite, sudor y una pequeña cantidad de polvo.Desde una perspectiva física y química, la clave para el residuo de huellas dactilares es la "diferencia de energía superficial" - las superficies de objetos comunes (vidrio, metal, plástico) tienen una mayor energía superficial,mientras que el aceite de huellas dactilares es una sustancia de baja energía superficialDe acuerdo con el principio "como se disuelve como", el aceite se dispersará y se adherirá fácilmente a la superficie de alta energía de la superficie, formando una película de aceite que es difícil de limpiar.
Además, incluso las superficies aparentemente lisas presentan ondulaciones a nanoescala bajo un microscopio, que sirven como escondites para los aceites, lo que dificulta la eliminación de residuos.El núcleo del revestimiento antihuellas digitales PVD radica en abordar este problema en su raíz mediante la "reducción de la energía superficial" y la "optimización de la microestructura".
II. Principio básico del revestimiento antihuellas digitales PVD: ¿Cómo lograr "sin rastro en las yemas de los dedos"?
El efecto antihuellas digitales de la película antihuellas digitales PVD se logra mediante la sinergia de su diseño de baja energía superficial y sus estructuras hidrofóbicas y oleófobas microscópicas,que produce una característica superficial similar al "efecto de la hoja de loto".
Diseño de baja energía superficial: haciendo que la grasa "no quiera adherirse"
La energía superficial del aceite de huellas dactilares es de aproximadamente 30 a 40 mN/m (millinewtons/metro).El diseño básico de la película antihuellas digitales PVD es reducir la energía superficial del objeto a menos de 25 mN/mEn este punto, el aceite de baja energía superficial pierde su capacidad de propagación y no puede formar una película de aceite uniforme.
Para lograr esta característica, las capas de recubrimiento utilizan principalmente compuestos que contienen flúor o materiales de carbono similares a los diamantes (DLC).y compuestos que contienen flúor tienen estructuras moleculares estables y actividad superficial extremadamente bajaEl revestimiento DLC está compuesto por átomos de carbono híbridos sp3 y sp2, y tiene inherentemente una baja energía superficial.
2Estructura hidrofóbica y oleofóbica microscópica: impide que el aceite encuentre un escondite
La superficie del revestimiento PVD antihuellas dactilares no es completamente lisa.se pueden formar estructuras cóncavas y convexas a nanoescala que van desde varias decenas hasta varios cientos de nanómetrosEstas estructuras permiten que el aire llene los huecos. Cuando las gotas de aceite o agua entran en contacto, lo que realmente está en contacto es la estructura compuesta de "capa de película + aire", que se encuentra en el interior de la película.que reduce significativamente el área de contacto y mejora el efecto repelente al aceite y al aguaEn este momento, el ángulo de contacto entre las gotas de agua y las gotas de aceite en la superficie es superior a 110°, lo que hace que sean menos propensas a adherirse y más fáciles de rodar.Realmente lograr "limpieza fácil y sin residuos".
III. Proceso de producción principal de la película antihuellas digitales PVD: "deposición a nivel atómico en un ambiente de vacío"
El rendimiento del revestimiento antihuellas digitales PVD depende de la precisión del proceso de preparación.Los productos de gama alta pueden adoptar deposiciones compuestas multicapa para adaptarse a diferentes sustratos y escenarios.
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Proceso de pulverización por magnetrón: la elección principal, equilibrando la uniformidad y la adhesión
La pulverización magnética es el proceso más comúnmente utilizado.el campo magnético controla el bombardeo de electrones del material objetivo para generar una deposición de partículas a nivel atómico y formar una película"Se realiza en cuatro pasos: primero, preparación al vacío, colocación del sustrato limpiado en la cámara y evacuación a un vacío elevado de 10−3 a 10−4 Pa para reducir la interferencia del aire;introducción del gas argón, que se ioniza y se utiliza como "partículas de bombardeo"; tercero, pulverización de objetivos, la fuente de alimentación forma un fuerte campo eléctrico,y el campo magnético controla los electrones para bombardear el objetivo que contiene flúor o metal, generando un flujo de partículas de alta energía; cuarto, deposición de película, el flujo de partículas se deposita uniformemente bajo la guía del campo eléctrico,con un espesor de película de 50 a 200 nanómetros.
Este proceso tiene notables ventajas: la capa de película es de alta uniformidad, capaz de cubrir grandes superficies o sustratos curvos, con una desviación de grosor no superior al ± 5%;Tiene una fuerte adhesión, y no se observó descamación después de las pruebas con rejilla y cinta; tiene una gran compatibilidad, es adecuado para varios sustratos y es adecuado para la producción en serie.
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Proceso de recubrimiento de iones de arco: una opción de primera clase que combina resistencia a las huellas dactilares y alta dureza
Para productos como el cuerpo de los teléfonos móviles y la caja de los relojes que necesitan evitar las huellas dactilares y al mismo tiempo tener una alta resistencia al desgaste,El revestimiento de iones de arco se utiliza a menudo para preparar películas anti-huellas dactilares DLCEl principio básico es que "la descarga de arco genera alta temperatura, ioniza el material objetivo en iones de alta energía y se deposita en una capa de película densa".La tasa de ionización del material objetivo alcanza el 60% al 80%Durante el proceso de preparación, se utilizan dianas de grafito o dianas de carbono que contienen hidrógeno.y una pequeña cantidad de gas de flúor puede mejorar el efecto anti-huella digitalSin embargo, la desventaja es que el coste del equipo es alto y se requiere un pulido posterior para mejorar la suavidad.
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Proceso de deposición multicapa compuesto: sinergia multifuncional
Los productos de gama alta a menudo adoptan estructuras compuestas de múltiples capas, como "pantalla antirreflectante + película cerámica resistente al desgaste + película de fluorocarburo resistente a las huellas dactilares" para la pantalla de los teléfonos móviles,que combina una alta transmisión de luz, resistencia a los arañazos y propiedades anti-huellas dactilares; " película de base de cromo + película funcional de cromo fluorado " para hardware de acero inoxidable, que mejora la adhesión y la resistencia a la corrosión.Este proceso requiere un control preciso del grosor y la composición de cada capa, y los requisitos técnicos son extremadamente elevados.
IV. Ventajas fundamentales del revestimiento antihuellas digitales PVD: ¿Por qué sustituir las tecnologías tradicionales?
Los recubrimientos tradicionales de pulverización y inmersión antihuellas digitales tienen inconvenientes tales como una baja adhesión, fácil desprendimiento y contaminación del medio ambiente.Los recubrimientos PVD antihuellas digitales se han convertido en la corriente principal debido a sus cinco ventajas principales:
- Adhesión fuerte y larga vida útil
- Resistente al desgaste y a la corrosión, proporcionando una protección integral
- Amistoso con el medio ambiente y libre de contaminación
- Amplia aplicabilidad y gran compatibilidad
- Alta transmisión luminosa sin afectar a la funcionalidad
V. Escenarios típicos de aplicación de la película antihuellas digitales PVD: penetración en todos los aspectos de la vida
Con su rendimiento integral, el revestimiento antihuellas dactilares PVD se utiliza ampliamente en múltiples campos de gama alta:
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Industria de la electrónica de consumo: aplicaciones principales
Esta tecnología se aplica en el marco, la cubierta trasera, el módulo de cámara, la pantalla de los teléfonos móviles, la carcasa de los ordenadores portátiles, los relojes inteligentes, etc. Por ejemplo,los teléfonos móviles de gama alta usan películas anti-huellas digitales PVD para mantener el cuerpo limpio, reduce los arañazos y mejora la textura.
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Industria de gafas: Mejorando la experiencia de uso
El recubrimiento antihuellas digitales de las lentes reduce la adhesión de la grasa y mejora la claridad de la visión.el recubrimiento antihuellas digitales en los marcos metálicos evita la corrosión por sudor y mantiene el brillo, satisfaciendo las exigencias de ligereza de las personas con miopía elevada.
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La industria relojera: preservando la calidad superior
Las fundas de los relojes mecánicos de gama alta se recubren primero con películas decorativas y luego se agregan películas antihuellas digitales adicionales para equilibrar la estética y la protección;después de revestimiento para relojes de buceo, su resistencia a la corrosión del agua de mar es mejorada.
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Industria de maquinaria de cocina y baño: fácil de limpiar y resistente a la humedad
Después de haber sido recubiertos, los grifos, los cabezales de ducha, las cerraduras de las puertas, etc., pueden eliminar automáticamente las manchas de agua y los residuos de aceite.Resisten la corrosión de los agentes de limpieza y permanecen brillantes y limpios durante mucho tiempoSon la opción preferida para las marcas de gama alta como Kohler y TOTO.
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Industria de los automóviles y de los dispositivos médicos
Después de instalar los botones interiores del coche, el panel de control central y el revestimiento de vidrio de la ventana, se mejora la apariencia y la seguridad de conducción.los instrumentos quirúrgicos recubiertos con una película reducen la adhesión de la sangre, facilitando la desinfección; las juntas artificiales recubiertas con una película mejoran la biocompatibilidad y la resistencia al desgaste.
VI. Tendencias tecnológicas y mantenimiento del uso
El futuro revestimiento antihuellas digitales PVD se desarrollará en tres direcciones principales: en primer lugar, la integración funcional, logrando la integración de múltiples funciones como "antihuellas digitales", "antihuellas digitales" y "antihuellas digitales".antibacterianoEn segundo lugar, el procesamiento preciso, mejorando la uniformidad de la capa de recubrimiento y reduciendo los costes de producción.desarrollo de materiales no fluorados respetuosos con el medio ambiente para cumplir con los requisitos del desarrollo sostenible.
Durante el uso diario, es necesario evitar que los objetos afilados se rasquen, limpiar suavemente, mantenerse alejado de los ambientes de alta temperatura,y limpie regularmente para prolongar la vida útil de la capa de película.
Conclusión: El poder tecnológico de las películas microscópicas
Desde la pantalla de un teléfono móvil hasta el hardware de la cocina y el baño, la película antihuellas digitales PVD, con su película de nivel nanométrico, cambia la experiencia de vida.Detrás de esto está la integración e innovación de múltiples disciplinasCon las iteraciones tecnológicas, logrará una integración más funcional y tendrá una gama más amplia de aplicaciones, haciendo que "sin rastros en las yemas de los dedos y sin preocupaciones sobre la limpieza" sea una ocurrencia común,Destacar el valor fundamental de la tecnología al servicio de la vida, mejorando la felicidad y la comodidad de la vida en los detalles..
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