Осаждение материала покрытия - это процесс, используемый для создания тонких или толстых слоев вещества атом за атомом или молекула за молекулой на твердой поверхности. В результате образуется покрытие, которое изменяет свойства поверхности подложки в зависимости от области применения. Толщина осажденных слоев может составлять от одного атома (нанометра) до нескольких миллиметров, в зависимости от метода нанесения и типа материала.
Методы осаждения:
-
Существует несколько методов нанесения слоев различных материалов на различные поверхности. К ним относятся распыление, спин-покрытие, нанесение покрытия, а также вакуумные методы осаждения, в которых используется паровая фаза целевого материала. Ключевыми из них являются:Испаряемые покрытия:
-
- Это ультратонкие слои материала, наносимые на детали или поверхности, обычно для придания таких характеристик, как устойчивость к царапинам или водостойкость, без изменения геометрии детали. Испаряемые покрытия производятся путем испарения исходного материала в вакуумной камере, куда также помещается целевой объект. Затем пары материала конденсируются на объекте, создавая микротонкое испаренное покрытие на открытых поверхностях.Методы нанесения испаряемых покрытий:
- Физическое осаждение из паровой фазы (PVD): Осаждение материала с помощью физических процессов, таких как испарение или напыление.
- Химическое осаждение из паровой фазы (CVD): Осаждение материалов в результате химических реакций между газообразными соединениями.
- Микродуговое окисление (MAO): Формирование керамического слоя на металлах с помощью электролитических процессов.
- Золь-гель: Формирование оксидного покрытия в результате химических реакций в жидком растворе.
- Термическое напыление: Нанесение материалов путем их нагрева до расплавленного или полурасплавленного состояния и подачи на поверхность.
Полимерные покрытия:
Использование полимеров для придания поверхностям определенных свойств.Каждый из этих методов подходит для разных областей применения, предлагая различные способы осаждения, материалы, вторые фазы, толщину и плотность. Эти вариации влияют на механическую стабильность, коррозионные свойства, биосовместимость и улучшение поведения материала для конкретных типов покрытий.
Детали процесса:
Процесс осаждения обычно включает в себя помещение материала для нанесения покрытия в вакуумную камеру. Затем материал покрытия нагревается или давление вокруг него снижается до тех пор, пока он не испарится. Испарившийся материал оседает на подложке, образуя равномерное покрытие. Регулируя температуру и продолжительность процесса, можно регулировать толщину покрытия. После нанесения покрытия система охлаждается, после чего вакуум снимается и камера выпускается в атмосферу.Проблемы и соображения:
