PVD qoplama rivojlanish trend

Dunyoda PVD qoplama texnologiyasining hozirgi rivojlanishi quyidagi to'rtta asosiy tendentsiyaga ega.

1. Qoplama tarkibi diversifikatsiyalangan va kompozitsiyalashadi

PVD qoplamalarining birinchi avlodi asosan TiN edi. Shu asosda TiC, TiCN, ZrN, CrN, WC va boshqa yagona metall qoplamalar ishlab chiqildi. PVD biriktirish texnologiyasining yanada rivojlanishi bilan Tieyn va TiAICN kabi alyuminiyli ko'p metalli qotishma qoplamalar bir-biridan keyin ishlab chiqilgan. Ushbu qoplamalarning aşınma qarshilik va qizil qattiqligi, bir metall qoplamalardan ancha yuqori va ular yuqori tezligi (150 m / min) kabi kesish tezligi uchun foydalanish mumkin. Keyinchalik, odamlar TiN + TiCN + TiN, TiN + TiAlN, Tiane + WC / C va boshqalar kabi turli qoplamalar afzalliklarini qo'llash uchun asbobga turli xil qoplamlarni qatlamlash imkoniyatini ko'rib chiqdilar.

So'nggi yillarda PVD qoplama texnologiyasi yana bir qadam oldinga o'tdi. Ko'pgina qoplama kompaniyalari Balzers, Shveytsariyadan P3E (Pulse Enhanced Electron Emission) texnologiyasi kabi impulsli qoplama texnologiyalarini ishlab chiqdi va qo'lladilar. Va Cemecon (Germaniya) dan HIP_ (Yuqori Ion Pulse) texnologiyasi. Har ikki yangi texnologiya ham, bug 'bug'lanish maqsadini faollashtirish uchun impulsli elektronlardan foydalanadi. Jarayon kislorodli atmosferada ishlashi mumkin, shuning uchun nazariy jihatdan deyarli har qanday metall oksidi (masalan, A12O3, ZrO2, Cr2O3, Ta2O5 va boshqalar.) Va ularning birikma qoplamalari bu jarayon bilan biriktirilishi mumkin.

2. Qoplamalarning amaliy ishlab chiqilishi ko'proq maqsadga qaratilgan

Turli xil ilovalar talablarini qondirish uchun qoplamalarni loyihalash va ishlab chiqish borgan sari ko'proq maqsadga qaratilgan. Burg'ulash, frezeleme, quruq hazil, shtamplama, chizish va hokazo. Kabi turli sohalarning xususiyatlarini va talablarini qondirish uchun ushbu jihatdan nisbatan afzalliklarga ega qoplamalar ishlab chiqiladi. Uzluksiz sa'y-harakatlar va sinovlardan so'ng, ba'zi bir sohalarda, jumladan yuqori frekanslı alyuminiy TiX (Al: Ti-2: 1) qoplamalar, AICrN bo'lmagan yuqori qoplamali AICrN qoplamalar, CrN + TISINni burg'ilashda qoplash, kompozit qoplama TIN + TCXni chizish bo'yicha. Ularning sirtlari boshqa qoplamalardan sezilarli darajada yaxshiroqdir. Bundan tashqari, korroziyaga chidamlilik (Crx qoplamasi) uchun "o'z-o'zidan yog'lash (WC / C qoplamasi), yumshoq materiallarni qayta ishlash (MoS2 qoplamasi) va yuqori qattiq moddalarni qayta ishlash (CBN, Dimond qoplamasi) uchun turli xil maqsadli qoplamalar keng qo'llaniladi. PVD qoplama texnologiyalarining uzluksiz rivojlanib borishi bilan, ularni almashtirish uchun yangi maqsadli qoplamalar ishlab chiqiladi.

3. Qoplamaning zarracha zarralari nano-o'lchovli bo'ladi

Nanotexnologiyaning rivojlanishi va qoplama texnologiyasi yutuqlari bilan nano-uskunalar qoplamasi ko'plab tadqiqotchilar va PVD qoplamali xizmat ko'rsatish kompaniyalari e'tiborini tortdi. Qoplamadagi biriktirilgan zarralarning nanokristalizatsiyasi qoplama va substrat o'rtasida bog'lanish kuchini oshirishi mumkin, ayni vaqtda qoplamaning sirt pürüzlülüğünü kamaytirishi mumkin. Hozirgi vaqtda qoplamaning katta qismi zarrachalar hali ham katta. Nano miqyosidagi qoplamlar mavjud bo'lsa-da, ularning oxirgi yuzasida yana katta zarralar mavjud bo'lishi mumkin va qoplama yuzasi hali ham qo'poldir. Kaplamaning biriktirilgan zarrachalarining hajmini kamaytirish va katta g'ayritabiiy zarrachalarni bartaraf etish uchun jarayon barqarorligini saqlash qoplamaning yana bir rivojlanish yo'nalishi bo'lib qoladi. Ayniqsa, ko'zgu yuzida qo'llash uchun, ayrim kompaniyalar ko'zgu qoplamasini ishlab chiqardi, ammo sifati va barqarorligi kambag'al va jarayon juda murakkab. Kelajakda qoplama zarralarini nanokristalizatsiyasi va qoplama qatlamlari qalinligining nanometrizatsiyasi qoplamaning umumiy ish faoliyatini yaxshilash va qatlamlar orasidagi stressni kamaytirish uchun katta ahamiyatga ega bo'lgan asosiy rivojlanish yo'nalishi bo'ladi va u ko'zgu yuzining silliqligi va nozik shakllantirish sanoatida qoplamalarni qo'llashni yanada kengaytiradi.

4. Qoplama jarayoni harorati past va pastroq bo'ladi

PVD va PECVD qoplamalari uchun umumiy CVD qoplama qatlami uchun taxminan 500 ° C atrofida 1000 ° C atrofida cho'kma haroratidan qoplama harorati kamayadi. Shuning uchun, qoplama qatlamining dastur oralig'i ham kengaytiriladi, lekin 500 ° C atrofida cho'kindi harorati hali ishlov berish qismiga salbiy ta'sir ko'rsatadi, masalan, deformatsiya va substratning qattiqligini kamaytiradi. Shuning uchun qoplangan ishlov berishni oldindan ishlov berish uchun maxsus talablar talab etiladi. Misol uchun, ishlov beriladigan qismning temperatura harorati qoplama haroratidan past bo'lishi mumkin emas. 200 ° C atrofida bo'lgan qoplamali haroratlar kabi past haroratli qoplamalar, bu cheklovlarni bartaraf qiladi, bu esa qoplama uchun ko'proq turdagi materiallarni ishlab chiqaradi va erta issiqlik bilan ishlov berishni yanada moslashuvchan tanlaydi. Shu bilan birga, past temperaturali qoplamalarni qo'llash ham qoplama uskunasining energiya sarfini kamaytiradi va energiyani tejashda atrof-muhit muhofazasining muayyan ta'siriga ega bo'ladi. Bunga qo'shimcha ravishda, qoplama haroratining pasayishi isitish va sovutish vaqtini kamaytiradi va keyin qoplamaning yetkazib berish aylanishini qisqartiradi. Shunday qilib, past haroratli qoplamalar qoplamani qo'llash va ommalashtirishga yordam beradi va PVD qoplamining rivojlanishining muhim yo'nalishiga aylanadi. Hozirgi kunda ba'zi qoplama kompaniyalari kriogenli qoplamani ishlab chiqdi (qoplamali harorat 250 ° C darajagacha past). Shu bilan birga, jarayonning beqarorligi va qoplama va substrat o'rtasida zaif yopishqoqlik tufayli, hech qanday jiddiy amaliylar qilinmagan va ularda ko'proq o'zgarishlar bo'lishi kerak.