Πλεονεκτήματα των PVD Micro-Nano Coatings

Ως μέθοδος ενίσχυσης και τροποποίησης της στερεάς επιφάνειας, η επίστρωση έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στη μηχανική, την ηλεκτρονική, τη χημική μηχανική, την αεροδιαστημική και άλλους τομείς. Με την ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας, τα υλικά πρέπει να εξυπηρετούν υπό ειδικές συνθήκες, όπως εξαιρετικά υψηλή θερμοκρασία, εξαιρετικά χαμηλή θερμοκρασία, υπερβολική πίεση, υψηλό κενό, ισχυρό οξειδοαναγωγικό ή διαβρωτικό περιβάλλον και περιβάλλον στο οποίο υπάρχει ακτινοβολία, η θωράκιση σήματος απορρόφησης ήχου, το φορτίο σημείου κλπ. Όλες αυτές οι καταστάσεις έθεσαν υψηλότερες απαιτήσεις για την παραδοσιακή επικάλυψη.

Μελέτες έχουν δείξει ότι όταν ένα συγκεκριμένο γεωμετρικό μέγεθος (μέγεθος κόκκου, διάμετρος, πάχος μεμβράνης, μέγεθος κόκκου) μιας συγκεκριμένης φάσης σε ένα υλικό είναι νανοκλίμακας, τα χαρακτηριστικά του υλικού τείνουν να μεταλλάσσονται. Λόγω των επιπτώσεων των επιφανειακών επιδράσεων, των επιδράσεων μικρού μεγέθους και των κβαντικών επιδράσεων, πολλές φυσικές και μηχανικές ιδιότητες των νανοϋλικών φαίνονται διαφορετικές από εκείνες των μακροσκοπικών υλικών, όπως υψηλή αντοχή, υψηλή ανθεκτικότητα, υψηλή ειδική θερμότητα, υψηλό ποσοστό θερμικής διαστολής, υψηλή η υψηλή αγωγιμότητα, η υψηλή διαπερατότητα, η υψηλή απορρόφηση κυμάτων κλπ. Αυτές οι ιδιότητες έχουν καταστεί ένα σημαντικό ερευνητικό πεδίο στο προσκήνιο της εξέλιξης της επιστήμης και της τεχνολογίας στον 21ο αιώνα. Τα νανο-υλικά συνδυάζονται με την τεχνολογία επιφανειακής επικάλυψης για την κατασκευή νανο-επιστρώσεων, γεγονός που συμβάλλει στη διεύρυνση της εφαρμογής των νανο-υλικών και ταυτόχρονα μπορεί να βελτιώσει περαιτέρω την τεχνολογία επικάλυψης.

Η επίστρωση νανοϋλικών είναι μια επίστρωση νανο-σύνθετου συστήματος που περιέχει νανο-υλικό στην επιφανειακή επικάλυψη. Οι νανο-επιστρώσεις μπορούν να εφαρμοστούν είτε σε παραδοσιακά υλικά είτε σε σωματίδια σκόνης και ίνες. Είναι ένα από τα καυτά θέματα της έρευνας των νανοϋλικών τα τελευταία χρόνια. Οι κύριες έρευνες επικεντρώνονται σε λειτουργικές επικαλύψεις, συμπεριλαμβανομένης της επικάλυψης σε παραδοσιακά υλικά, επικάλυψης ινών και επικάλυψης σωματιδίων. Η απόδοση της νανο-επίστρωσης αντικατοπτρίζεται στις ακόλουθες πτυχές:

1. Η προσθήκη της νανο-φάσης μπορεί να αυξήσει την σκληρότητα και την αντοχή στην φθορά της επίστρωσης και να διατηρήσει υψηλή ανθεκτικότητα.

2. Βελτιώστε την αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και αντοχή στην οξείδωση.

3. Βελτιώστε τις αντιδιαβρωτικές ιδιότητες του υποστρώματος για να επιτύχετε το σκοπό της επιφανειακής τροποποίησης και διακόσμησης.

4. Επίτευξη του αποτελέσματος της μείωσης του συντελεστή τριβής για το σχηματισμό του λιπαντικού υλικού R.

5. Οι επικαλύψεις των νανοϋλικών έχουν πολύ διαφορετικές οπτικές ιδιότητες και εξαιρετικές ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες.

Η επίστρωση με νάνο μπορεί να χωριστεί στις ακόλουθες κατηγορίες σύμφωνα με τη σύνθεση:

1. Σύνθετα 0-0. Αναφέρεται στα νανο-στερεά που αποτελούνται από νανοσωματίδια σε διαφορετικά συστατικά, διαφορετικές φάσεις ή διαφορετικούς τύπους. Συνήθως λαμβάνεται από in-situ μπρικετοποίηση, μετασχηματισμό φάσης και άλλες μεθόδους. Επίσης, έχει νανο-μη ομοιόμορφη δομή, γνωστή και ως συσσωματωμένος τύπος.

2. 0-3 σύμπλεγμα. Αυτό σημαίνει ότι τα νανοσωματίδια διασκορπίζονται σε ένα συμβατικό τρισδιάστατο στερεό. Επιπλέον, μεσοπορώδη στερεά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως σύνθετα πρόδρομα υλικά για τη φυσική ή χημική πλήρωση νανοσωματιδίων σε μεσοπόρια για να σχηματίσουν μεσοπορώδη σύνθετα νανοσύνθετα.

3. 0-2 σύνθετα, δηλαδή τα νανοσωματίδια διασκορπίζονται σε δισδιάστατα υλικά λεπτού υμενίου, τα οποία μπορούν να χωριστούν σε ομοιόμορφη διασπορά και μη ομοιόμορφη διασπορά, που ονομάζονται νανο-σύνθετα υλικά λεπτής μεμβράνης.

Το 0-0 σύνθετο, 0-3 σύνθετο επίχρισμα νανοϋλικών εξακολουθεί να απέχει πολύ από την εμπορευματοποίηση. Με τη βοήθεια της παραδοσιακής τεχνολογίας επίστρωσης και την προσθήκη νανο-υλικών, μπορεί να επιτευχθεί επικάλυψη με σύνθετο νάι-σύνθετο υλικό 0-2, έτσι ώστε η λειτουργία της παραδοσιακής επίστρωσης να βελτιωθεί σημαντικά. Επίσης, δεν υπάρχει λόγος να προστεθεί υπερβολικό κόστος στην τεχνολογία, οπότε αναπτύχθηκε ταχέως τα τελευταία χρόνια.