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

 塗層產品在各個領域(yù)都有廣泛應用,是常用的固態薄膜,可以作為防護、絕緣以及裝修等用處,其製備方法主要是選(xuǎn)用(yòng)物理堆積技能或化學(xué)堆積技能將金屬或非(fēi)金屬化合物塗鍍於基體材料上,構成鍍層。不過,塗層製(zhì)造會產生內部應力(lì),影響(xiǎng)塗層運用,導致失效。因此,要(yào)采取(qǔ)相應措施消除或削弱塗層結構內部的應(yīng)力,避免應力引起的各種(zhǒng)失效。

一(yī)、挑選合適基體

要消除(chú)塗層中的熱應力,根本方(fāng)法就是(shì)選用熱膨脹係數相同的塗(tú)層和基體(tǐ)材料(liào)。其次是讓成膜溫度與塗層的測量溫度或運用溫度相同。此外,熱應力(lì)作為薄膜應力的一部分,受(shòu)溫度的影響而(ér)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(zhěng)薄膜的微觀(guān)應力,或(huò)許起到改進應力的作用。

二、做熱退火處理

塗層中存在的各種缺陷是(shì)產生本征(zhēng)應力的主(zhǔ)要原因。這些缺陷一(yī)般(bān)都(dōu)對錯平衡缺陷,故有自行消(xiāo)失的傾(qīng)向。但是,要產生消失(shī),需求外界處以活化能。在對塗層進(jìn)行熱處理時,外界處以熱能,非平(píng)衡(héng)缺陷許多消失,因此塗層內應力明顯下降。

三(sān)、添加中心塗層

在塗鍍多層高反、增透或其它(tā)介質膜的過程中,膜料應力性質相同,這樣就會增大整個膜(mó)層的應力,導致(zhì)塗層決裂或掉落(luò)。使用應變(biàn)相消的原理,在膜層與膜層之間再堆積一層薄膜,操控工藝使(shǐ)膜內出現與結構(gòu)塗層相反的應力(lì)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(zhì)不同過大時,即界麵性質不一致,其互相作用就大,這種作(zuò)用力有使兩種材料結構類似的作(zuò)用趨(qū)勢,因此塗層內產生很大的變形,構成內應力。這種狀況可先對基體進行表麵處理,即添(tiān)加亞層,增大表麵的濕潤性,對塗層和(hé)基體的結構起到過渡作用,保持結(jié)構的連續性,然後減小應力。

 四、改動工(gōng)藝參數

堆積過程中工藝參數(shù)的改動(dòng)會直接影響薄膜中的剩下應(yīng)力水平(píng),通過調整鍍膜時的基底溫度(dù)、作業氣壓、堆積速率等工藝參數可以操控薄膜中應力的大小,甚(shèn)至會改動應力的性(xìng)質。

例如,對於濺射鍍膜,跟(gēn)著反應腔內濺射氣壓的增大,高(gāo)能離子(粒子)的(de)濃度增大,使得氣體分子安閑(xián)程減小,存在嚴峻互相碰撞的散射現象(xiàng),然後(hòu)減小了氣體分(fèn)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(shǐ)膜結(jié)構疏鬆,壓應力越來越小,變為張應力,張應力先增大再減小。

五、改進堆積技能

在磁控濺射堆(duī)積塗層過程中,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(jié)構和膜層結構的缺陷濃度也隨之改動。因此,塗層內的剩(shèng)下應力就會(huì)產生改動。

【責任編輯】小(xiǎo)編(biān)

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