Apakah bahan substrat yang boleh dikendalikan oleh Mesin Salutan PVD tanpa menjejaskan kualiti salutan atau prestasi mesin?

Logam sebagai Substrat: Logam adalah substrat yang paling biasa dan serasi untuk Mesin Salutan PVD disebabkan kekonduksian haba yang tinggi, integriti struktur, dan keupayaan untuk menahan keadaan vakum dan plasma di dalam mesin. Aloi berasaskan keluli tahan karat, titanium, aluminium, tembaga dan nikel digunakan secara meluas dalam aplikasi industri, hiasan dan perkakas kerana ia mengekalkan kestabilan dimensi di bawah suhu tinggi dan tidak mengeluarkan gas dengan ketara dalam vakum. Logam ini juga memberikan lekatan yang sangat baik untuk pelbagai bahan salutan seperti TiN, CrN atau DLC. Pra-rawatan, termasuk nyahgris, penggilap, atau pembersihan plasma, adalah penting untuk membuang bahan cemar, meningkatkan tenaga permukaan dan memastikan ketebalan salutan seragam. Mengelakkan logam dengan kemeruapan yang tinggi atau permukaan reaktif menghalang pencemaran ruang dan mengekalkan kualiti salutan.

Aloi Logam sebagai Substrat: Aloi logam khusus, termasuk keluli alat, aloi kobalt-kromium, dan aloi super, sesuai untuk salutan PVD jika ia mempunyai takat lebur yang tinggi, kestabilan terma dan sifat keluar gas yang rendah. Aloi ini biasanya digunakan dalam alat pemotong, komponen aeroangkasa, implan perubatan, dan permukaan haus tinggi. Penyediaan permukaan yang betul, seperti letupan pasir, goresan kimia, atau pembersihan ion, meningkatkan lekatan dan memastikan pemendapan seragam, terutamanya untuk geometri kompleks. Aloi yang terdedah kepada pengoksidaan atau pencemaran permukaan mungkin memerlukan rawatan pra salutan tambahan untuk mengelakkan kegagalan lekatan atau penembusan salutan. Memilih aloi dengan ciri pengembangan haba yang serasi berbanding dengan bahan salutan mengurangkan pembentukan tegasan semasa proses pemendapan dan memastikan ketahanan jangka panjang kedua-dua salutan dan substrat.

Seramik sebagai Substrat: Seramik seperti alumina (Al₂O₃), zirkonia (ZrO₂), silikon karbida (SiC), dan boron karbida boleh berfungsi sebagai substrat PVD yang berkesan untuk aplikasi tahan suhu tinggi atau tahan haus. Bahan-bahan ini stabil dari segi kimia dan mengekalkan integriti dimensi di bawah plasma bertenaga tinggi, tetapi ia selalunya memerlukan pengaktifan permukaan atau kekasaran untuk meningkatkan lekatan salutan. Goresan plasma, pengeboman ion, atau kekasaran mikro lazimnya digunakan untuk menambah baik interlocking mekanikal antara permukaan seramik dan lapisan termendap. Seramik sesuai untuk aplikasi seperti alat pemotong, salutan tahan haus, dan lapisan penghalang haba. Walau bagaimanapun, disebabkan sifatnya yang rapuh, penjagaan mesti diambil semasa pengendalian dan pemprosesan untuk mengelakkan keretakan, yang boleh menjejaskan keseragaman dan prestasi salutan.

Polimer Kejuruteraan sebagai Substrat: Polimer berprestasi tinggi tertentu, termasuk polimida (PI), PEEK dan komposit polikarbonat, boleh disalut dalam Mesin Salutan PVD jika suhu pemendapan dikawal dengan teliti untuk mengelakkan pelembutan atau ubah bentuk. Polimer ini membenarkan penambahan salutan berfungsi untuk aplikasi hiasan, pelindung atau penghalang. Pra-rawatan adalah penting untuk substrat polimer, selalunya melibatkan pengaktifan plasma atau pengubahsuaian permukaan kimia untuk meningkatkan tenaga permukaan dan lekatan. Polimer salutan memerlukan teknik pemendapan tenaga yang lebih rendah, dan parameter proses seperti pincang substrat, kadar pemendapan dan paras vakum mesti dioptimumkan untuk mengelakkan tekanan haba atau meledingkan. Plastik berprestasi rendah atau polimer sarat lembapan biasanya tidak serasi disebabkan gas keluar atau ubah bentuk di bawah vakum dan suhu yang tinggi.

Kepentingan Penyediaan Substrat: Tidak kira jenis substrat, penyediaan yang betul adalah penting untuk mencapai salutan berkualiti tinggi. Permukaan substrat mesti dibersihkan untuk menghilangkan minyak, gris, oksida dan zarah habuk yang boleh mengganggu lekatan dan menyebabkan kecacatan salutan. Pembersihan plasma, pengeboman ion, pembersihan ultrasonik, atau goresan kimia biasanya digunakan bergantung pada bahan substrat. Kekasaran permukaan, dalam julat beberapa nanometer hingga mikrometer bergantung pada salutan dan aplikasi, secara langsung mempengaruhi interlocking mekanikal dan lekatan. Pra-rawatan yang betul menghalang penembusan salutan, mengurangkan lubang jarum atau lompang, dan memastikan pemendapan seragam merentasi permukaan rata atau kompleks, yang penting untuk mengekalkan prestasi fungsi salutan PVD.

Keserasian Terma dan Mekanikal: Substrat mestilah serasi secara terma dan mekanikal dengan kedua-dua proses PVD dan bahan salutan. Perbezaan dalam pekali pengembangan terma antara substrat dan salutan boleh membawa kepada pengumpulan tegasan, keretakan atau penyahtempuran semasa pemendapan atau dalam perkhidmatan. Logam dan seramik umumnya bertolak ansur dengan tegasan terma, manakala polimer memerlukan pengurusan suhu yang teliti. Substrat juga mestilah kuat secara mekanikal untuk menahan pengendalian, putaran atau getaran semasa pemendapan. Memilih substrat dengan pengembangan haba, kekerasan dan tenaga permukaan yang sesuai memastikan salutan melekat dengan betul, mengekalkan prestasi berfungsi dan tidak menyebabkan kerosakan pada mesin PVD.