PVD là viết tắt của Physical Vapor Deposition. PVD Coating đề cập đến một loạt các kỹ thuật lắng đọng màng mỏng trong đó vật liệu rắn được hóa hơi trong môi trường chân không và lắng đọng trên chất nền dưới dạng vật liệu tinh khiết hoặc lớp phủ thành phần hợp kim.
Khi quá trình chuyển vật liệu phủ dưới dạng một nguyên tử đơn lẻ hoặc ở cấp độ phân tử, nó có thể cung cấp các lớp phủ cực kỳ tinh khiết và hiệu suất cao mà cho nhiều ứng dụng có thể được ưu tiên hơn các phương pháp khác được sử dụng. Là trung tâm của mọi vi mạch và thiết bị bán dẫn, màng bảo vệ bền, thấu kính quang học, tấm pin mặt trời và nhiều thiết bị y tế, Lớp phủ PVD cung cấp các thuộc tính hiệu suất quan trọng cho sản phẩm cuối cùng. Cho dù lớp phủ cần cực kỳ mỏng, tinh khiết, bền hay sạch, PVD đều cung cấp giải pháp.
Hai quá trình phủ lắng đọng hơi vật lý phổ biến nhất là phún xạ và bay hơi nhiệt. Hiện tượng phún xạ liên quan đến việc bắn phá vật liệu phủ được gọi là mục tiêu với điện tích năng lượng cao khiến nó “bắn tung tóe” ra khỏi các nguyên tử hoặc phân tử được lắng đọng trên một chất nền như tấm silicon hoặc tấm pin mặt trời. Sự bay hơi nhiệt liên quan đến việc nâng vật liệu phủ lên điểm sôi trong môi trường chân không cao làm cho một dòng hơi bốc lên trong buồng chân không và sau đó ngưng tụ trên bề mặt.
2.Điều gì làm cho lớp phủ PVD có độ bền cao, chống ăn mòn và trầy xước?
Có thể áp dụng các lớp phủ ở cấp độ nguyên tử bằng cách sử dụng PVD cho phép kiểm soát cấu trúc, mật độ và phép đo phân lớp của màng. Sử dụng các vật liệu và quy trình nhất định, chúng tôi có thể phát triển các thuộc tính mong muốn cụ thể của màng lắng đọng hơi vật lý như độ cứng, độ bôi trơn, độ bám dính và hơn thế nữa.
LỚP PHỦ PVD CHỐNG XƯỚC CHO ĐỒNG HỒ
Những lớp phủ này có thể làm giảm ma sát và tạo ra một rào cản chống lại sự hư hại. Các ứng dụng cho các lớp phủ này ngày càng mở rộng. Hàng không vũ trụ, ô tô, quốc phòng, sản xuất và hơn thế nữa, nơi độ bền lâu dài là rất quan trọng.
Titanium nitride và các lớp phủ tương tự mang lại vẻ đẹp hoàn thiện cũng như chống ăn mòn và mài mòn. Điều này làm cho chúng được sử dụng rộng rãi trên các vật dụng gia đình như tay nắm cửa, đồ đạc đường ống dẫn nước và đồ đạc hàng hải cũng như các công cụ gia công, dao, mũi khoan, v.v. Nó tạo ra các lớp phủ có độ cứng, độ bền và khả năng chống mài mòn vượt trội.
Cho dù quy trình ứng dụng cụ thể là phún xạ hay bay hơi nhiệt, cả hai quy trình lắng đọng hơi vật lý về cơ bản đều là kỹ thuật chân không cao, hóa hơi vật liệu nguồn thành plasma của các nguyên tử hoặc phân tử và lắng đọng chúng trên một loạt các chất nền. Được thực hiện trong một buồng chân không cao với áp suất xấp xỉ không gian bên ngoài ở 10 -2 đến 10 -6 Torr (10 2 đến 10 4 milibar), quá trình này thường diễn ra trong khoảng từ 50 đến 500 độ C.
CÔNG NGHÊ XI MẠ
Vật thể cần phủ được cố định chắc chắn và đặt trong buồng lắng chân không. Buồng được bơm xuống áp suất tối ưu tùy thuộc vào vật liệu phủ, chất nền và yêu cầu quy trình được sử dụng, và vật thể được phủ thường được làm nóng trước và làm sạch bằng plasma.
5.Vật liệu mục tiêu phủ PVD phổ biến là gì?
Vật liệu phủ sẽ bị bắn tung tóe hoặc bay hơi được gọi là “vật liệu đích” hoặc “vật liệu nguồn”. Có hàng trăm vật liệu thường được sử dụng trong PVD. Tùy thuộc vào sản phẩm cuối cùng là gì, các vật liệu bao gồm kim loại, hợp kim, gốm sứ, các chế phẩm và bất cứ thứ gì trong bảng tuần hoàn.
MẠ VẬT LIỆU KIM LOẠI
Một số quy trình yêu cầu các lớp phủ độc đáo như cacbua, nitrit, silicit và borid cho các ứng dụng chuyên biệt. Mỗi loại đều có những phẩm chất đặc biệt phù hợp với các yêu cầu hiệu suất cụ thể. Ví dụ như graphit và titan thường được sử dụng trong các thành phần hàng không vũ trụ và ô tô hiệu suất cao, nơi ma sát và nhiệt độ là những yếu tố quyết định thành công.
Để đạt được độ dày lớp phủ màng mỏng đồng nhất, thường dày vài nguyên tử hoặc phân tử, các bộ phận cần phủ thường được quay trên một số trục với tốc độ đồng đều, hoặc được đặt trên băng tải di chuyển qua dòng plasma của vật liệu lắng đọng. Các lớp phủ một lớp hoặc nhiều lớp có thể được thi công trong cùng một chu kỳ lắng đọng.
Ngoài ra, các khí phản ứng như nitơ, oxy hoặc axetylen có thể được đưa vào buồng lắng đọng chân không để tạo ra các hợp chất tạo ra một liên kết rất mạnh giữa lớp phủ và chất nền khi nó được lắng đọng. Mặc dù sự lắng đọng của màng mỏng có thể dày từ vài angstrom đến nhiều micron, chúng tạo thành một lớp phủ cực kỳ kết dính hoạt động tốt trong nhiều ứng dụng như lớp phủ trang trí, lớp phủ điện và các chức năng khác. Các ứng dụng là vô hạn!
Trong tất cả những lợi ích của quy trình Phủ PVD tạo ra một số công nghệ tiên tiến nhất, xuất sắc nhất và bền nhất trong thời đại của chúng ta, từ vi mạch đến tấm pin mặt trời, không điều gì quan trọng hơn thực tế là Lớp phủ PVD có thể được áp dụng mà không có dư lượng độc hại hoặc các sản phẩm phụ làm suy thoái môi trường hành tinh của chúng ta.