Вакуумное напыление — наиболее эффективный способ нанесения функциональных покрытий
Вакуумное напыление
В эпоху внедрения в производство высоких технологий, когда вместо неуклюжих рычагов на компьютеризированном рабочем месте появляются элегантные сенсорные дисплеи, а точность измерений достигает долей микрона, ньютоновская механика оказывается не в силах справиться с возросшими требованиями времени, и на смену ей приходит квантовая физика. Она находит применение в самых различных областях промышленности — от ракетной техники до производства посуды, от тяжелых атомных подводных крейсеров до детских игрушек. Не осталась в стороне и техника нанесения защитных покрытий.
Наиболее эффективный способ нанесения функциональных покрытий
Покрытие — это слой поверхности, свойства которого отличаются от свойств основы (подслоя). Образуется эта область либо измененным материалом основы — диффузионные или химические конверсионные покрытия, либо отложением иного материала на поверхности подслоя — кроющие покрытия. Образование первого типа покрытия управляется термодинамическими характеристиками материалов, входящих в систему.
В то же время, кроющие покрытия, в том числе, металлизация, практически независимы от любых термодинамических ограничений и, посему, имеют широкие возможности для гибкости при применении в высокотехнологичных производствах. Композит — подслой / кроющее покрытие, может иметь массу разнообразных (требуемых) свойств, отдельные из которых определяются подложкой, а другие — покрытием. Это невозможно в случае простого, монолитного материала.
Вакуумное напыление — это не гальваника
Ранее выполнение кроющих покрытий зачастую возлагалось на гальванические технологии. Длительное время обработки, отслаивающиеся и шелушащиеся ненадежные покрытия, неумеренный расход дорогостоящего покрывного материала, проблемы с утилизацией отходов производства — абсолютно не отвечают современным требованиям. Предельно загазованные, занимающие обширные территории, гальванические цеха безнадежно устарели. На смену им приходит вакуумное напыление, обладающее целым рядом неоспоримых преимуществ, среди которых:
- экологическая чистота процесса;
- значительное сокращение времени на обработку: напыление металла — процесс скоротечный, в отличие от многочасового
- гальванического осаждения;
- улучшение качества покрытия за счет сцепления функционального слоя с подложкой на атомном уровне;
- уменьшение расхода покрывного материала.
Область применения
Отдельной строкой необходимо выделить исключительное свойство такой технологии — ее универсальность. На данный момент нет другой такой технологии с обширнейшим полем востребованности, как вакуумное покрытие. Вот далеко не исчерпывающий перечень областей применения подобных покрытий:
- пропускающие и регулирующие прохождение энергии: архитектурное стекло, оптические или селективные солнечные поглотители (батареи) и теплоотражатели;
- оптические функциональные: отражающие и просвечивающие покрытия для линз и зеркал;
- электрически- и магнитнофункциональные: резисторы, проводники, конденсаторы, приспособления, активные в твердом состоянии, фотогальванические солнечные батареи и магнитные записывающие устройства;
- механически функциональные: твердые смазки, покрытия для защиты от эрозии и износа на режущих и формующих резцах и других поверхностях машин и механизмов — вакуумная металлизация;
- декоративные: игрушки, бижутерия для одежды, оправы для очков, стекла для часов и желобки, в которые эти стекла вставляются, медальоны, в том числе, металлизация пластмасс;
- прикладные: барьеры для влаги на бумаге и полимерах.
Пример из жизни
В некоторых случаях покрытие способно служить нескольким назначениям. К примеру, прозрачный проводящий окисел может быть компонентом p–n соединения, а также токосъемником в солнечной батарее; покрытие TiN, имеющее цвет золота, может придавать изделию соответствующий оттенок и, одновременно, защищать от износа.
