Wat Is Physical Vapor Deposition?

Fysieke vapor deposition (PVD) beschrijft een verscheidenheid van vacuüm afzetting methoden die kunnen worden gebruikt om dunne films en coatings te produceren. PVD wordt gekenmerkt door een proces waarin het materiaal van een gecondenseerde fase tot de fase van een damp gaat en dan terug naar een dunne film gecondenseerde fase. De meest voorkomende PVD processen zijn sputteren en verdamping. PVD wordt gebruikt bij de vervaardiging van producten waarvoor een dunne lagen voor mechanische, optische, chemische of elektronische functies. Voorbeelden zijn halfgeleidermateriaal zoals dunne film zonnepanelen, gealuminiseerd PET-film voor voedselverpakking en ballonnen, en gecoat snijgereedschappen voor metaalbewerking. Naast PVD tools voor fabricage, zijn speciale kleinere gereedschappen (vooral voor wetenschappelijke doeleinden worden gebruikt) ontwikkeld.

Gemeenschappelijke industriële coatings toegepast door PVD zijn titanium nitride zirkonium siliciumnitride, chroom siliciumnitride, titanium aluminium siliciumnitride.

Het bronmateriaal is onvermijdelijk ook gestort op de meeste andere oppervlakken interieur aan de Vacuuemcel, met inbegrip van de fixturing gebruikt om de gedeelten te bewaren.

Voorbeelden

● Boog van de kathodische depositie: In die een high-power elektrische boog geloosd op de doelgroep (bron) materiële ontploffingen weg wat in zeer geïoniseerd damp worden gedeponeerd op het werkstuk.

● Electron beam fysieke vapor deposition: waarin het materiaal worden gedeponeerd wordt verhit tot een hoge dampdruk door elektron bombardement in "hoog" vacuüm en wordt vervoerd door diffusie door condensatie op het (koelere) werkstuk worden gedeponeerd.

● Verdampingsemissies depositie: In die het materiaal dat moet worden gestort op een hoge dampdruk wordt verwarmd middels elektrische weerstand Verwarming in "hoog" vacuüm.

● Pulsed laser deposition: waarin een high-power laser ablates materiaal uit het doel in een damp.

●Sputter depositie: In die een gloed plasma kwijting (meestal gelokaliseerd rond de "doel"door een magneet) bombardeert de materiaal sputteren sommigen weg als een damp voor latere afzetting.

● Pulsed elektron depositie: In die een zeer energieke gepulseerde ablates elektronenbundel materiaal via het doel-het genereren van een plasma stroom spontane omstandigheden.

● Sublimatie sandwich methode: gebruikt voor het maken van door de mens veroorzaakte kristallen.

Verschillende dunne film karakterisering technieken kunnen worden gebruikt voor het meten van de fysische eigenschappen van PVD coating, zoals:

● Calo-tester: coating dikte test

● Nanoindentation: hardheid test voor dunne-film coatings

● PIN op schijf tester: slijtage en wrijving coëfficiënt test

● Kras tester: coating adhesie test

● Röntgen micro analyse: onderzoek naar de structurele kenmerken en heterogeniteit van elementaire samenstelling voor de groei oppervlakken

Vergelijking met andere technieken depositie

Voordelen

● PVD coatings zijn soms harder en meer corrosiebestendig dan coatings toegepast door het proces van galvaniseren. De meeste coatings hebben hoge temperatuur en goede kerfslagwaarde, uitstekende slijtvastheid en zijn zo duurzaam dat beschermende aflakken/verzegelingen bijna nooit nodig zijn.

● Mogelijkheid om gebruik te maken van vrijwel elk type van anorganische en sommige organische coating materialen op een even gevarieerde groep van substraten en oppervlakken met behulp van een breed scala aan afwerkingen.

● Milieuvriendelijker dan de traditionele coating processen zoals galvaniseren en schilderen. [nodig citaat]

● Meer dan één techniek kan worden gebruikt om het storten van een bepaalde film.

Nadelen

● Specifieke technologieën kunnen leggen beperkingen; bijvoorbeeld, is line-of-sight overdracht typerend voor de meeste PVD coating technieken, maar er zijn methoden waarmee volledige dekking van complexe geometrieën.

● Sommige PVD technologieën werken meestal bij zeer hoge temperaturen en stofzuigers, die speciale aandacht behoeven bij de exploitatie van personeel.

● Vereist een water koelsysteem te verdrijven van grote hitte ladingen.