Напыление - это процесс физического осаждения из паровой фазы (PVD), используемый для нанесения тонкого функционального покрытия на подложку. Процесс включает в себя выброс материала с поверхности мишени в результате бомбардировки ионами, создавая облако пара, которое конденсируется в виде слоя покрытия на подложке. Эта технология широко используется для нанесения декоративных твердых покрытий и трибологических покрытий в различных отраслях промышленности благодаря своей гладкой природе и высокому контролю толщины покрытия.
Процесс нанесения покрытия методом напыления:
-
Подготовка камеры:
-
Процесс начинается с вакуумирования камеры, чтобы удалить почти все молекулы, создавая чистую среду. Затем камера заполняется технологическим газом, таким как аргон, кислород или азот, в зависимости от материала, который будет осаждаться.Начало процесса напыления:
-
К материалу мишени, который является катодом магнетрона, прикладывается отрицательный электрический потенциал. Корпус камеры выступает в качестве положительного анода или земли. Такая установка создает в камере плазменную среду.
-
Выброс материала мишени:
-
Высокое напряжение, подаваемое на материал мишени, вызывает тлеющий разряд, ускоряющий ионы по направлению к поверхности мишени. Когда эти ионы ударяются о мишень, они выбрасывают материалы с поверхности в процессе, называемом напылением.Осаждение покрытия:
-
Выброшенный материал мишени образует облако пара, которое движется от мишени к подложке. Когда оно достигает подложки, оно конденсируется, образуя тонкий слой покрытия. Этот слой прочно связывается с подложкой на атомном уровне, становясь ее постоянной частью, а не просто нанесенным покрытием.Усовершенствования и вариации:
-
В некоторых случаях используется дополнительный реактивный газ, например азот или ацетилен, который вступает в реакцию с выбрасываемым материалом в процессе, известном как реактивное напыление. Этот метод позволяет наносить широкий спектр покрытий, включая оксидные.
-
Области применения и преимущества:Декоративные твердые покрытия:
-
Технология напыления выгодна для таких покрытий, как Ti, Cr, Zr и нитриды углерода, благодаря своей гладкости и высокой прочности.
Трибологические покрытия:
-
Широко используются на автомобильном рынке для таких покрытий, как CrN, Cr2N и различные комбинации с алмазоподобными углеродными покрытиями (DLC), повышая производительность и долговечность компонентов.
-
Высокий контроль толщины покрытия:
Необходим для производства оптических покрытий, где требуется точный контроль толщины.
Гладкие покрытия:
