Насколько химически устойчивы твердые тонкие пленки?

В последние годы требования к характеристикам материалов в промышленной и технологической областях продолжают расти. твердые тонкие пленки продемонстрировали уникальные преимущества во многих приложениях. В частности, стойкость к химической коррозии твердых тонких пленок стала горячей темой исследований и применений. Твердые тонкие пленки, устойчивые к химической коррозии, широко используются в аэрокосмической, электронной, медицинской приборостроении и химической промышленности, значительно увеличивая срок службы и надежность продукции.

Химическая коррозионная стойкость твердых тонких пленок в основном зависит от химического состава, структуры и процесса приготовления пленочных материалов. Обычные материалы для изготовления твердых тонких пленок, устойчивых к химической коррозии, включают нитрид титана (TiN), оксид алюминия (Al2O3), нитрид хрома (CrN) и алмазные пленки. Эти материалы характеризуются высокой твердостью, хорошей химической стабильностью, устойчивостью к высоким температурам, эффективно противостоят эрозии кислотами, щелочами, солями и другими химическими реагентами.

Устойчивые к химической коррозии твердые тонкие пленки должны обладать превосходной химической стабильностью, механической прочностью и термической стабильностью. Материал пленки должен противостоять эрозии под действием сильных кислот, щелочей и других химических реагентов, сохраняя долговременные стабильные физические и химические свойства. Пленка должна иметь высокую твердость, чтобы противостоять механическому износу и ударам. Между пленкой и основой должна быть хорошая адгезия во избежание отслаивания и растрескивания. Пленка должна оставаться стабильной при высоких температурах, не размягчаясь, не разлагаясь и не окисляясь.

Процессы подготовки устойчивых к химической коррозии твердых тонких пленок в основном включают химическое осаждение из паровой фазы (CVD), физическое осаждение из паровой фазы (PVD) и осаждение методом распыления. Пленки формируются путем разложения газов, содержащих компоненты пленочного материала, при высоких температурах и осаждения их на поверхность подложки. Например, пленки нитрида титана обычно получают методом CVD. Материал пленки осаждается на поверхность подложки посредством физических процессов. Методы PVD включают вакуумное испарение и напыление, обычно используемые для получения пленок нитрида хрома и алмазных пленок. При ионной бомбардировке материала мишени атомы распыляются и осаждаются на поверхность подложки, образуя пленку. Этот метод обычно используется для получения устойчивых к химической коррозии пленок с высокой плотностью и однородностью.

В связи с постоянным ростом промышленного спроса однофункциональные пленки, устойчивые к химической коррозии, больше не могут отвечать требованиям сложных условий применения. Поэтому разработка функциональных, устойчивых к химической коррозии твердых тонких пленок стала горячей точкой исследований. Эти функциональные пленки не только обладают превосходной стойкостью к химической коррозии, но также обладают множеством функций, таких как самоочистка, антибактериальные свойства и проводимость.

Путем введения наноструктур на поверхность пленки пленка приобретает гидрофобные или гидрофильные свойства, обеспечивая функции самоочистки, широко используемые в таких областях, как фотоэлектрические панели и строительные материалы. Добавление в пленку антибактериальных металлов, таких как серебро и медь, позволяет ей выполнять бактерицидные и бактериостатические функции, подходящие для медицинских инструментов и пищевой промышленности. Легирование проводящих материалов в пленку повышает проводимость пленки, что широко используется в электронных устройствах и сенсорных устройствах.

Устойчивые к химической коррозии твердые тонкие пленки играют важную роль в современной промышленности, обеспечивая надежную защиту различного оборудования и устройств благодаря своим отличным характеристикам. В будущем, благодаря постоянному развитию технологий, области применения и применения устойчивых к химической коррозии твердых тонких пленок будут еще больше расширяться. В частности, разработка функциональных жестких тонких пленок предоставит больше возможностей для высокотехнологичного производства и передовых технологий. В то же время углубленные исследования процессов изготовления и технологий модификации поверхности устойчивых к химической коррозии твердых тонких пленок помогут достичь их более широкого промышленного применения.