PVD-покрытие — это разновидность тонкопленочного осаждения. Физическое осаждение из паровой фазы (PVD) — это процесс, при котором твердый материал наносится на подложку с образованием тонкой пленки. PVD-покрытия обычно наносятся на металлы, керамику или полимеры. Процесс PVD может осуществляться в вакуумной камере, под высоким вакуумом или в атмосфере, содержащей химически активные газы.
Покрытия PVD имеют множество преимуществ перед традиционными покрытиями. Они более твердые и износостойкие, чем обычные покрытия. Они также обладают лучшей устойчивостью к коррозии и могут использоваться для улучшения внешнего вида продукта путем изменения цвета или отделки.
Как работает PVD-покрытие?
Существует три основных типа процессов PVD: термическое испарение, напыление и ионное осаждение.
При термическом испарении осаждаемый материал помещается в камеру и нагревается до тех пор, пока он не испарится. Испаренный материал затем конденсируется на поверхности подложки, образуя тонкую пленку.
При осаждении методом распыления осаждаемый материал помещается в камеру вместе с «мишенью для распыления», изготовленной из другого материала. Затем камеру вакуумируют и наполняют инертным газом, например аргоном. К распыляемой мишени прикладывается высокое напряжение, вызывающее эмиссию электронов с ее поверхности.
Эти электроны сталкиваются с атомами материала мишени, заставляя их выбрасываться с поверхности в виде крошечных частиц. Эти частицы затем проходят через инертный газ и осаждаются на поверхность подложки, образуя тонкую пленку.
Ионное покрытие похоже на напыление, но вместо использования электронов для бомбардировки материала мишени используются ионы (атомы, получившие электрический заряд). Этот процесс также иногда называют ионно-ассистированным осаждением (IBAD).
Ионное покрытие имеет ряд преимуществ перед другими процессами PVD, включая возможность наносить материалы при более низких температурах и более высоких скоростях. Кроме того, ионное осаждение можно использовать для нанесения материалов, которые трудно испарять, с помощью термического испарения или напыления. Однако камеры ионного покрытия дороже, чем те, которые используются для других процессов PVD.
Процесс нанесения PVD-покрытия
Процесс PVD состоит из пяти основных этапов:
1) Изделие помещается в вакуумную камеру.
2) Камера вакуумируется для создания среды высокого вакуума.
3) Материал мишени бомбардируется электронами, ионами или фотонами, что приводит к его испарению.
4) Испаренный материал затем конденсируется на поверхности изделия, образуя тонкую пленку.
5) Затем камеру продувают инертным газом для удаления остаточных паров.
Безопасны ли PVD-покрытия?
PVD-покрытия состоят из мелких частиц, связанных между собой физическими или химическими средствами. При вдыхании эти частицы могут оседать в легких и вызывать проблемы со здоровьем. По этой причине важно убедиться, что вы не подвергаетесь воздействию PVD-покрытий во время их нанесения.
После нанесения PVD-покрытия находиться рядом можно безопасно. Частицы, составляющие покрытие, теперь прочно скреплены друг с другом и больше не попадут в воздух. Кроме того, PVD-покрытия наносятся настолько тонкими слоями, что нет риска их вдыхания.
После нанесения PVD-покрытия безопасны для здоровья. Частицы, составляющие покрытие, прочно скреплены между собой и больше не попадают в воздух. Кроме того, PVD-покрытия наносятся настолько тонкими слоями, что нет риска их вдыхания.
Преимущества PVD-покрытий
Покрытия PVD обладают многими преимуществами по сравнению с традиционными покрытиями, включая превосходную стойкость и повышенную долговечность, и наносятся на широкий спектр материалов. Их также можно использовать для улучшения внешнего вида продукта путем изменения цвета или отделки.
Процесс PVD включает бомбардировку материала мишени электронами, ионами или фотонами для его испарения, который конденсируется на подложке с образованием тонкой пленки. Для мишени и подложки можно использовать разные материалы, а для испарения материала мишени можно использовать разные виды энергии, в результате чего получаются различные покрытия.
1. Превосходная устойчивость к коррозии и царапинам.
Одним из самых больших преимуществ PVD-покрытий является их превосходная устойчивость к коррозии и царапинам. Это связано с тем, что PVD-покрытия наносятся в вакуумной среде, что исключает возможность загрязнения в процессе нанесения покрытия. В результате PVD-покрытия способны образовывать более прочную связь с материалом основы, что делает их более устойчивыми к коррозии и царапинам.
2. Повышенная долговечность
Покрытия PVD не только более устойчивы к коррозии и царапинам, но и гораздо более долговечны, чем традиционные покрытия. Такая повышенная долговечность обусловлена тем, что PVD-покрытия наносятся в вакуумной среде, что исключает из уравнения кислород и влагу. В результате покрытия PVD не подвержены окислению или другим формам деградации, которые могут возникнуть под воздействием кислорода и влаги.
3. Широкий выбор материалов.
Еще одним преимуществом PVD-покрытий является их возможность наноситься на широкий спектр материалов, включая металлы, пластики, стекло и керамику. Это связано с тем, что PVD-покрытия можно наносить при температурах вплоть до комнатной.
4. Улучшенный внешний вид
Помимо всех функциональных преимуществ покрытий PVD, они также обеспечивают улучшенный внешний вид по сравнению с традиционными покрытиями. Улучшенный внешний вид обусловлен тем, что покрытия PVD способны отражать свет таким образом, что они кажутся ярче и блестящими, чем традиционные покрытия. В результате предметы, покрытые PVD-покрытиями, имеют визуальную привлекательность, не имеющую аналогов ни у одного другого типа покрытия, представленного сегодня на рынке.
Применение PVD-покрытия
Покрытия PVD часто используются там, где требуется износостойкость и/или устойчивость к коррозии. Некоторые распространенные примеры включают в себя:
- Режущие инструменты (сверла, фрезы и т. д.)
- Детали автомобильных двигателей (детали клапанного механизма, поршни и т. д.)
- Оптические линзы
- Медицинские имплантаты
- Компоненты часов и много другое.
Если вам необходимо высокоэффективное покрытие для вашего применения, PVD-покрытия должны быть одним из ваших первых вопросов. Благодаря своим превосходным свойствам стойкости к износу и коррозии PVD-покрытия могут значительно продлить срок службы ваших компонентов. Кроме того, благодаря постоянно растущей цветовой гамме PVD-покрытия можно использовать и в декоративных целях.
Как видите, использование PVD-покрытий дает ряд преимуществ. От превосходной устойчивости к коррозии и царапинам до повышенной долговечности и улучшенного внешнего вида — легко понять, почему PVD-покрытия быстро становятся предпочтительным покрытием для различных отраслей промышленности. Если вам нужно высококачественное решение для нанесения покрытия, обратите внимание на PVD-покрытие!
Сырье для покрытия PVD
Есть несколько вещей, которые следует учитывать, пытаясь получить наилучшее PVD-покрытие.
- Во-первых, важно использовать качественное сырье. Это означает использование материалов для испарения, специально разработанных для PVD-покрытий, таких как катоды и мишени для напыления.
- во-вторых, производственный процесс должен тщательно отслеживаться и контролироваться. Это гарантирует, что готовое изделие будет соответствовать всем необходимым характеристикам.
- Наконец, также важно работать с опытной и квалифицированной компанией.
Хорошая компания сможет предоставить вам лучшие материалы и поддержку, необходимую для успеха вашего проекта.