如何控製塗層內部應力?五種方法可選擇
來源:常見問題(tí) | 發布日期(qī):2022-12-16

 塗(tú)層產(chǎn)品在各個領域都有廣泛應用,是常用的固態薄膜(mó),可以作為防護、絕(jué)緣以及裝修等用處,其製(zhì)備方法主要是(shì)選用物理(lǐ)堆積技能或化學堆積技能將金屬或非(fēi)金屬化合物(wù)塗鍍於基體材料上,構成鍍層。不過,塗層製造(zào)會產生(shēng)內部應力,影響塗層運用,導致失效。因此,要采取(qǔ)相應措施消除或削弱塗層結構內部的(de)應力,避免應力引起(qǐ)的各種失效。

一、挑選合適基體

要消除塗層中的熱應力,根本方(fāng)法就是選用熱膨脹係數相同的塗層和(hé)基體材料。其次是讓成膜溫度與塗層(céng)的(de)測量溫度或運用溫度相同。此外,熱應(yīng)力作為薄膜應力的一部分,受溫度的影(yǐng)響而易於操控,這樣通過熱應力的改動與本征應力互相作用,調整薄膜的微(wēi)觀應力,或許起到改進應力的作用。

二、做熱退火處理

塗(tú)層中(zhōng)存(cún)在的各種缺陷是產生本征(zhēng)應力的主要原因。這些(xiē)缺陷一般都對錯平衡缺陷,故有自行(háng)消失的(de)傾向。但是,要產生消失,需求外界處以(yǐ)活化(huà)能。在對塗層進行熱處理時(shí),外界處以熱能,非平衡缺陷許多消失,因此塗層內應力明顯下降。

三、添加中心塗層

在塗鍍多層高反、增透(tòu)或其它介(jiè)質膜的過程中,膜料應力(lì)性質相同(tóng),這樣就會增大整個膜層的應力,導致塗層決裂或掉落。使用應變相消的原理,在膜層與(yǔ)膜層之間再堆積一層(céng)薄膜,操控工藝(yì)使膜內出現(xiàn)與結構塗層相反的應力狀態,來緩解應力帶來的損壞作用。

別的,當基體和塗層的材料性質不同過大時,即界麵(miàn)性質不(bú)一致,其互相作用(yòng)就大,這種(zhǒng)作用力有使兩種材料(liào)結構類似的作用趨勢,因此塗層內產(chǎn)生很大的變形,構成內應(yīng)力。這種(zhǒng)狀況可先對基體進行表麵處理,即添加亞(yà)層,增大表麵的濕潤性,對塗層和基體(tǐ)的結(jié)構起到過渡作用,保持(chí)結構的連續性,然後減小應力。

 四(sì)、改(gǎi)動工藝參數

堆積過程中工藝(yì)參數的改動會直接(jiē)影響薄膜中(zhōng)的剩下應力水平,通過調整鍍膜時的基底溫度、作業(yè)氣壓、堆(duī)積速率等工藝(yì)參數可以操控(kòng)薄膜中應力的大小,甚至會改(gǎi)動(dòng)應力的性質。

例如,對於濺射鍍(dù)膜,跟著(zhe)反應(yīng)腔(qiāng)內濺射氣壓的增大,高能離子(粒子)的濃度增大,使得氣體分子(zǐ)安閑(xián)程減小,存在嚴峻互相碰撞的散(sàn)射(shè)現象,然後(hòu)減小了氣體分子的能量,原子噴丸效應削弱,增大了堆積粒子流的傾斜分量,致使膜結構疏(shū)鬆,壓應力越來(lái)越小,變為張應力,張應力先增大再減小。

五、改(gǎi)進堆積技能

在(zài)磁控濺射(shè)堆(duī)積(jī)塗層過程中,跟著射頻源功率的改動,堆積原子的動能也產生改動,界麵分散層結構(gòu)和膜層結構的缺陷濃度也隨之改動。因此,塗層內的剩下應力就會產生改動。

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