Hva er PVD belegg?

Denne tilsynelatende utrolig moderne etterbehandling prosessen har sin opprinnelse i det syttende århundre.

Fysisk Damp Deponering (PVD) er en teknikk som brukes til å sette tynne filmer av ett atom (eller ett molekyl) i en tid på ulike flater, ofte metall, for å gi dem en hard slitesterk overflate. Kilden til belegget er fysiske som er en fast eller flytende i stedet for kjemiske som i alternativ belegg prosess av Kjemisk Damp Deponering (CVD).,

PVD prosesser er gjennomført under vakuum forhold. Prosessen omfatter fire trinn: Disse er Fordampning, Transport, Reaksjon, Deponering.

Fordamping – Et mål som er bombardert av en høy energi kilde, for eksempel en stråle av elektroner eller ioner. Dette løsner atomer fra overflaten av mål, ‘vaporising’ dem, derfor setter materialet på arbeidsstykket.

Transport – Dette er bevegelsen av vaporised atomer fra mål til underlaget, eller stykke å være belagt.,

Reaksjon – I tilfeller der metall er målrette PVD belegg vil bestå av metall oksider, nitrides, karbider og lignende materialer. Atomene av metall vil da reagere med de valgte gass under transport scenen. De gassene som brukes i over belegg kan være oksygen, nitrogen og metan.

Deponering – Dette er når belegget bygger seg opp og binder seg til overflaten av substratet. Det enda penetrerer overflaten litt, for å gi en varig nivå av vedheft.
PVD varianter er listet opp nedenfor.,

• Katodisk Arc Deponering: Dette innebærer en høy effekt, elektrisk lysbue som blåser i høyt ionisert damp til å være avsatt på den tiltenkte produktet.
• Electron beam fysiske damp deponering: materialet er oppvarmet til et høyt damptrykk ved electron bombardement i «høy» vakuum. Materialet er deponert av kondens prosessen på produktet.
• Fordamping deponering: materialet er oppvarmet til et høyt damptrykk ved elektrisk resistiv oppvarming i «lav» vakuum.,
• Pulset laser deponering: I dette tilfellet en high-power laser brukes til å smelte materiale fra målet til en damp for deponering.
• Frese deponering: som en glød plasma-utslipp (vanligvis lokalisert rundt «mål» som av en magnet) bombarderer materiale sputtering noen bort som en damp til å bringe om deponering av belegget.

historien om PVD er nært knyttet sammen med oppdagelsen av elektrisitet kraft av magnetisme, så vel som forståelse av gas kjemiske reaksjoner., Det første stempelet type vakuum pumpen ble oppfunnet i 1640 av Otto van Guericke for å pumpe vann ut av gruvene.

Imidlertid den første personen til å bruke en vakuumpumpe for å være i stand til å danne en glød utslipp (plasma) i et «vakuum rør» var engelske kjemikeren Michael Faraday i 1838 som brukes kobber elektrodene og et vakuum på ca 2 Torr. Faraday prøver å bevise at all elektrisitet er den samme typen elektrisitet når han har skjedd på de to første lovene i elektrokjemi., Disse lovene tilbyr med forholdet mellom mengden strøm som brukes, og mengden av stoff konvertert gjennom en kjemisk reaksjon. Disse prinsippene er fortsatt brukes i elektrokjemi i dag å gjøre metallbelagt objekter slik som PVD prosessen.,

I 1852 William Robert Lund var den første til å studere det som ble kjent som «putrer» selv om andre hadde observert denne effekten ved å se på glød utslipp. Grove brukt et tips av wire som belegg kilde og freste et innskudd på en svært polert sølv overflate som han holdt nær ledningen ved et trykk på ca 0,5 Torr.,

Professor A. W. Wright av Yale University skrev en artikkel i American Journal of Vitenskap og Kunst i 1858 på bruk av noe som kalles en «elektrisk deponering apparat» som ble brukt til å gjøre speil. Dette deponering lignet arc fordamping snarere enn sputtering. US Patent Office sitert Wright arbeid når utfordrende T., Edison patentsøknad for vakuum belegg utstyr til å sette inn belegg. Disse var for hans voks sylinder phonographs før de ble galvanisert. Edison kom tilbake og sa at hans oppfinnelse var en kontinuerlig arc mens Wrights prosessen var pulserende bue. På grunn av sin makt til å overtale Edison kan sies å være den første personen til å gjøre kommersiell bruk av sputtering.

Den Fysiske damp deponering belegg prosess er i dag blir brukt til å forlenge levetiden til en rekke produkter., Disse inkluderer å bytte til PVD fra mer tradisjonelle prosessene som brukes til å belegge bil deler som hjul og stempler, kirurgisk verktøy, drill bits, og våpen.

I bilkjøring verden, det er en bedre og grønnere alternativ til chrome plating som produserer giftige stoffer, slik at en god etisk valg for å beskytte deler på lastebiler og biler. Studier har vist at PVD belegg kan øke levetiden for et produkt med opp til ti ganger gjør dem i mer enn 25 år i noen tilfeller.