Co je PVD povlak?

Tento zjevně neuvěřitelně moderní dokončovací proces má svůj původ v sedmnáctém století.

fyzikální depozice par (PVD) je technika používaná k ukládání tenkých vrstev jednoho atomu (nebo jedné molekuly) najednou na různé povrchy, často kovové, aby jim poskytly tvrdý odolný povlak. Zdrojem povlaku je fyzikální látka, která je místo chemické látky pevná nebo kapalná jako v alternativním procesu nanášení chemických par (CVD).,

PVD procesy se provádějí za vakuových podmínek. Proces zahrnuje čtyři kroky: Jedná se o odpařování, přepravu, reakci, depozici.

odpařování-cíl je bombardován vysokým zdrojem energie, jako je paprsek elektronů nebo iontů. To uvolňuje atomy z povrchu cíle, „odpařuje“ je, a proto ukládá materiál na obrobek.

Transport – jedná se o pohyb odpařených atomů z cíle do substrátu nebo kusu, který má být potažen.,

reakce-v případech, kdy je kov cílem, se PVD povlaky skládají z oxidů kovů, nitridů, karbidů a podobných materiálů. Atomy kovu pak budou reagovat s vybraným plynem během transportní fáze. Plyny používané ve výše uvedených nátěrech mohou být kyslík, dusík a metan.

depozice-to je, když se povlak vytváří a spojuje s povrchem substrátu. Dokonce lehce proniká na povrch, aby poskytoval trvalou úroveň adheze.
odrůdy PVD jsou uvedeny níže.,

• depozice Katodického oblouku: jedná se o vysoce výkonný elektrický oblouk, který výbuchy do vysoce ionizované páry, které mají být uloženy na zamýšlený produkt.
• fyzikální depozice elektronového paprsku: materiál se zahřívá na vysoký tlak par elektronovým bombardováním ve“ vysokém “ vakuu. Materiál se nanáší kondenzačním procesem na produkt.
• odpařovací depozice: materiál se zahřívá na vysoký tlak par elektricky odporovým ohřevem v“ nízkém “ vakuu.,
• pulzní laserová depozice: v tomto případě se používá vysoce výkonný laser k roztavení materiálu z cíle do páry pro depozici.
• naprašování: Ve kterém záře výboje plazmatu (obvykle lokalizované kolem „target“ pomocí magnetu) bombarduje materiál prská některé pryč jako pára přinést depozice povlaku.

historie PVD je úzce spojena s objevem elektřiny sílu magnetismu, stejně jako pochopení plynných chemických reakcí., První vakuová pumpa typu pístu byla vynalezena v roce 1640 Otto van Guericke, aby čerpala vodu z dolů.

prvním člověkem, který použil vakuovou pumpu, aby mohl vytvořit žhavicí výboj (plazmu) ve „vakuové trubici“, byl anglický vědec Michael Faraday v roce 1838, který použil mosazné elektrody a vakuum přibližně 2 Torr. Faraday se snažil dokázat, že veškerá elektřina je stejný druh elektřiny, když se stalo na prvních dvou zákonů elektrochemie., Tyto zákony se zabývají vztahem mezi množstvím použité elektřiny a množstvím látky přeměněné chemickou reakcí. Tyto principy se dodnes používají v elektrochemii k výrobě předmětů potažených kovem, jako je proces PVD.,

V roce 1852 William Robert Grove byl první studie, co se stal známý jako „prská“ i když ostatní měli pozorován tento efekt tím, že při pohledu na záře vypouštění. Grove použil jako zdroj povlaku špičku drátu a naprášil ložisko na vysoce leštěný stříbrný povrch, který držel blízko drátu při tlaku asi 0, 5 Torr.,

Profesor a. W. Wright z Yale University napsal článek v American Journal of Vědy a Umění v roce 1858 na použití něčeho, co se nazývá „ukládání elektrické přístroje“, který byl použit, aby se zrcátka. Tato depozice připomínala spíše odpařování oblouku než naprašování. Americký patentový úřad uvedl Wrightovu práci, když zpochybnil T., Edisonova patentová žádost o vakuové nátěrové zařízení pro ukládání povlaků. Ty byly pro jeho voskové válce fonografy před tím, než byly galvanicky. Edison se vrátil a řekl, že jeho vynález byl nepřetržitý oblouk, zatímco Wrightův proces byl pulzní oblouk. Kvůli jeho schopnosti přesvědčování Edison by se dalo říci, že je první osobou, která komerčně využívá naprašování.

proces nanášení fyzikálních par se v současné době používá k prodloužení životnosti řady výrobků., Patří mezi ně výměna na PVD z tradičních procesů používaných k potahování automobilových dílů, jako jsou kola a písty, chirurgické nástroje, vrtáky, a zbraně.

v motoristickém světě je to lepší a zelenější alternativa k chromování, která produkuje toxické látky, takže dobrá etická volba pro ochranu dílů na nákladních automobilech a automobilech. Studie ukázaly, že PVD povlaky mohou zvýšit životnost výrobku až desetkrát, což je v některých případech vydrží déle než 25 let.