Vacuümcoaten is een technologie waarbij metalen, legeringen, verbindingen en andere materialen op het oppervlak van objecten worden afgezet om dunne films te vormen in een vacuümomgeving door middel van fysische of chemische methoden. Hier is een gedetailleerde introductie:
Beginsel:
• Physical Vapour Deposition (PVD): gebruik maken van fysieke processen zoals verdamping en sputteren om coatingmaterialen om te zetten in gasvormige atomen of moleculen, die zich vervolgens op het substraatoppervlak afzetten om dunne films te vormen. Bij verdampingscoating wordt het coatingmateriaal bijvoorbeeld verwarmd om in een gasvormige toestand te verdampen. De gasvormige atomen of moleculen bewegen willekeurig in het vacuüm en zetten zich neer op het substraatoppervlak wanneer ze ermee in contact komen.
• Chemische dampafzetting (CVD): Door de chemische reactie van gasvormige chemische stoffen op het substraatoppervlak worden vaste stoffen gegenereerd en afgezet om dunne films te vormen. Onder bepaalde temperatuur- en drukomstandigheden worden bijvoorbeeld gasvormige verbindingen die de elementen van het coatingmateriaal bevatten, ontleed en reageren op het substraatoppervlak, en de resulterende vaste producten zullen zich op het substraat afzetten.
Belangrijkste methoden:
• Vacuümverdampingscoating: Het coatingmateriaal wordt in een verdampingsbron geplaatst en verwarmd om te verdampen, waardoor atomen of moleculen kunnen ontsnappen en op het substraatoppervlak kunnen condenseren om een film te vormen. Het wordt vaak gebruikt voor het coaten van metaalfilms, diëlektrische films, enz.
• Sputtercoating: een door een ionenbron gegenereerde ionenbundel bombardeert het doelmateriaal van de coating, waardoor atomen of moleculen uitsputteren en zich op het substraatoppervlak afzetten om een film te vormen. Het kan worden gebruikt voor het coaten van verschillende metaal-, legerings- en samengestelde films.
• Ionencoating: Onder vacuümomstandigheden wordt het coatingmateriaal geïoniseerd en vervolgens versneld door een elektrisch veld om zich op het substraatoppervlak af te zetten. Het heeft een sterke hechting en een goede filmkwaliteit.
Toepassingsgebieden:
• Optisch veld: Coating op optische lenzen kan de transmissie verhogen of de reflectie verminderen, waardoor de beeldkwaliteit verbetert; het kan ook worden gebruikt om spiegels, filters en andere optische componenten te vervaardigen.
• Elektronisch veld: Bij de vervaardiging van halfgeleiderapparaten wordt het gebruikt voor de vervaardiging van metalen elektroden, barrièrelagen, isolatielagen, enz.; het kan ook worden gebruikt om elektronische componenten te coaten om hun slijtvastheid en corrosieweerstand te verbeteren.
• Decoratief veld: Het coaten van goud-, zilver-, chroom- en andere metaalfilms op het oppervlak van sieraden, horloges, hardwareproducten, enz. kan hun esthetische aantrekkingskracht en glans verbeteren, evenals hun slijtvastheid en corrosieweerstand vergroten.
• Gereedschapsveld: Het coaten van harde films zoals titaniumnitride en titaniumcarbide op het oppervlak van snijgereedschappen en mallen kan de hardheid, slijtvastheid en smering verbeteren en de levensduur verlengen.
