Содержание
Общие области применения PVD VaporTech
Вопрос: Что общего между отделкой вашего автомобиля, обычными инструментами и кухонным краном, который вы только что купили для проекта по благоустройству дома?
A: Вероятно, они прошли процесс тонкопленочного осаждения в вакуумной системе.
Технологии осаждения тонких пленок, такие как физическое осаждение из паровой фазы (PVD) или химическое осаждение из паровой фазы (CVD), наиболее широко известны благодаря их использованию в производстве микроэлектроники и датчиков. Мы гораздо менее знакомы с применением этих технологий для более распространенных повседневных товаров, хотя производители используют их еще в 19 веке.30 с.
Повседневное применение тонких пленок
Существует несколько веских причин для широкого применения вакуумного напыления тонких пленок за пределами микроэлектроники. Процессы PVD и CVD в вакуумной камере обеспечивают непревзойденный контроль над свойствами материала, такими как состав, твердость, проводимость, прозрачность или цвет, и это лишь некоторые из них.
Этот контроль позволяет производителям разрабатывать тонкие пленки со свойствами, адаптированными к их применению и продукту.
Вот несколько примеров применения тонкопленочных технологий в повседневных товарах:
Домашняя фурнитура — распространенные изделия с PVD-покрытием, такие как смесители, кухонная и ванная, дверная и оконная фурнитура. Если ваш смеситель выглядит как нержавеющая сталь, никель, бронза, черный, оттенок золота, скорее всего, он покрыт PVD-пленкой для цвета и долговечности. Ваш смеситель может также включать внутренние водомерные клапаны, покрытые алмазоподобной углеродной пленкой (DLC) методом PVD для обеспечения долговечной работы.
Тонкопленочные автомобильные покрытия
Автомобильные покрытия PVD: Оборудование и покрытия PVD улучшают работу и долговечность высокопроизводительных компонентов двигателя и придают высококлассный вид интерьерам и отделке автомобилей и мотоциклов.
PVD является альтернативой шестивалентному хрому для этой цели.
Благодаря покрытиям PVD ваши важные компоненты служат дольше, работают более эффективно благодаря меньшему трению, выдерживают высокие температуры и устойчивы к коррозии.
Отделка вашего автомобиля (или частного самолета, если он у вас есть) могла быть подвергнута процессу PVD для нанесения этого потрясающего металлического или темного DLC-покрытия на металлические или пластиковые детали.
Фары вашего автомобиля представляют собой кусок формованного пластика. Тонкий слой алюминия с PVD-покрытием действует как зеркало, отражая свет от лампы или светодиода.
Сверла с PVD-покрытием: яркое тонкопленочное применение
В магазинах товаров для дома вы найдете золотые сверла и другие режущие инструменты. Эти предметы не сделаны из золота и не раскрашены. Вместо этого тонкопленочное покрытие из нитрида титана (TiN) PVD намного тверже, чем сталь сверла, поэтому оно дольше остается острым.
Ювелирные изделия – долговечное цветное PVD-покрытие
Ювелирные изделия из драгоценных металлов имеют относительно ограниченный выбор цветов. Модельеры, как и потребители, любят больше разнообразия. Распространенное использование PVD — это нанесение долговечной декоративной металлической отделки на ювелирные изделия.
Упаковка для пищевых продуктов
Вы когда-нибудь задумывались, почему картофельные чипсы поставляются в пакете с блестящим металлическим слоем? Тонкий алюминиевый барьерный слой с PVD-покрытием дольше сохраняет свежесть чипсов.
Очки – PVD покрытия линз и оправ
Большинство современных очков изготавливаются из пластика. Они часто покрываются вакуумной системой PVD для нанесения антибликовой пленки и/или устойчивого к царапинам верхнего слоя.
Домашние окна
Ваша прочная оконная фурнитура может иметь покрытие PVD (дополнительную информацию см.
в разделе «Домашняя фурнитура» выше).
Эти окна с низким коэффициентом излучения (Low-E), которые снижают расходы на электроэнергию в вашем доме, скорее всего, покрыты тонким слоем PVD-пленок для отражения тепла (инфракрасного излучения), но при этом остаются прозрачными для видимого света.
Как работает покрытие PVD: обычное повседневное применение тонкопленочных покрытий
Процесс PVD, используемый для обычных тонкопленочных применений, испаряет твердый материал в вакууме. Испаренный материал образует пленку на подложке или изделии. Поскольку осаждение происходит в вакуумной камере, испаряемый материал остается очень чистым. При контролируемом добавлении одного или нескольких реактивных газов состав испаряемого материала может быть изменен. Например, при добавлении в процесс азота испаряющийся металл будет реагировать с нитридом металла. Существует несколько различных методов, используемых для испарения твердых материалов в вакууме. Твердый материал испаряется с помощью нагретого тигля, электронного луча, ионной бомбардировки из плазмы или катодной дуги.
В процессе нанесения тонкопленочного покрытия CVD один или несколько газов вводятся в вакуумную камеру, где они реагируют с поверхностью продукта при высоких температурах.
Для PE-CVD (химическое осаждение из газовой фазы с усилением плазмы) химическая реакция вызывается не высокой температурой, а низкотемпературной плазмой. Газ активируется или расщепляется в плазме с образованием реактивных частиц, образующих пленку на поверхности подложки/изделия. Общие области применения включают покрытие DLC.
О компании VaporTech
Vapor Technologies (VaporTech ® ) производит машины для нанесения тонкопленочных покрытий методом PVD и PE-CVD, включая новую гибридную систему VT-1500i™, как для повседневного, так и для специализированного тонкопленочного применения. Наши запатентованные процессы PVD обеспечивают высококачественную отделку для улучшения ваших обычных и специальных продуктов. Хотите узнать больше о тонкопленочных приложениях? Свяжитесь с нами сегодня, используя любую форму на этой странице!
Плазменное химическое осаждение из паровой фазы (PE-CVD) обеспечивает лучшую гидролитическую стабильность биосовместимых тонких пленок SiOx на керамике из оксида алюминия для имплантатов по сравнению с физическим осаждением из паровой фазы (PVD) с быстрым термическим испарением
.
20 июля 2016 г.; 8(28):17805-16.
doi: 10.1021/acsami.6b04421.
Epub 2016 7 июля.
Фредерик Бёке
1
, Игнасио Гинер
2
, Адриан Келлер
2
, Гвидо Грундмайер
2
, Хорст Фишер
1
Принадлежности
- 1 Отделение исследования стоматологических материалов и биоматериалов, Рейнско-Вестфальский технический университет Ахена, Pauwelsstrasse 30, 52074 Ахен, Германия.
- 2 Техническая и макромолекулярная химия, Университет Падерборна, Warburger Strasse 100, 33098 Падерборн, Германия.
PMID:
27299181
DOI:
10.1021/acsami.6b04421
Фредерик Бёке и др.
Интерфейсы приложений ACS.
.
. 20 июля 2016 г.; 8(28):17805-16.
doi: 10.1021/acsami.6b04421.
Epub 2016 7 июля.
Авторы
Фредерик Бёке
1
, Игнасио Гинер
2
, Адриан Келлер
2
, Гвидо Грундмайер
2
, Хорст Фишер
1
Принадлежности
- 1 Отделение исследования стоматологических материалов и биоматериалов, Рейнско-Вестфальский технический университет Ахена, Pauwelsstrasse 30, 52074 Ахен, Германия.
- 2 Техническая и макромолекулярная химия, Университет Падерборна, Warburger Strasse 100, 33098 Падерборн, Германия.
PMID:
27299181
DOI:
10.1021/acsami.6b04421
Абстрактный
Плотноспекшийся оксид алюминия (α-Al2O3) химически и биологически инертен. Для улучшения взаимодействия с биомолекулами и клетками его поверхность необходимо модифицировать перед использованием в биомедицинских целях. В этом исследовании мы сравнили два метода осаждения пленок SiOx, способствующих адгезии, для облегчения сцепления стабильных монослоев органосилана с монолитным α-оксидом алюминия; физическое осаждение из паровой фазы (PVD) путем термического испарения и химическое осаждение из паровой фазы с усилением плазмы (PE-CVD).
Мы также исследовали влияние травления на формирование силанольных поверхностных групп с помощью растворов перекиси водорода и серной кислоты. Характеристики пленки, то есть морфология поверхности и химия поверхности, а также стабильность пленки и ее адгезионные свойства в условиях ускоренного старения охарактеризованы методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС), энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (ЭДС). , сканирующая электронная микроскопия (СЭМ), оптическая эмиссионная спектроскопия с индуктивно связанной плазмой (ИСП-ОЭС) и испытания на прочность при растяжении. Различия в функционализации поверхности были исследованы с помощью двух модельных органосиланов, а также клеточной цитотоксичности и жизнеспособности мышиных фибробластов и мезенхимальных стромальных клеток человека (hMSC). Мы обнаружили, что оба интерфейса SiOx не влияли на жизнеспособность клеток обоих типов. Существенных различий между обеими пленками в отношении их межфазной прочности на растяжение обнаружено не было, хотя анализ режима разрушения показал более высокую межфазную стабильность пленок PE-CVD по сравнению с пленками PVD.
Двадцативосьмидневное воздействие искусственной жидкости организма (SBF) при 37 °C выявило частичное расслоение термически осажденных PVD-пленок, в то время как PE-CVD-пленки остались практически неповрежденными. Слои SiOx, нанесенные как PVD, так и PE-CVD, могут, таким образом, служить жизнеспособными промоутерами адгезии для последующего связывания органосиланового связующего агента с α-оксидом алюминия. Тем не менее, PE-CVD, по-видимому, благоприятен для длительного прямого воздействия на пленку водных растворов.
Ключевые слова:
ПЭ-ССЗ; ПВД; тонкая пленка SiOx; оксидная керамика; силанизация.
Похожие статьи
Физические осажденные из паровой фазы тонкие пленки лигнинов, извлеченных из жмыха сахарного тростника: морфология, электрические свойства и применение в качестве датчиков.
Вольпати Д., Мачадо А.Д., Оливати К.А., Алвес Н., Курвело А.А., Пасквини Д., Константино К.Дж.
Волпати Д. и соавт.
Биомакромолекулы. 2011 сен 12;12(9)):3223-31. дои: 10.1021/bm200704m. Epub 2011 28 июля.
Биомакромолекулы. 2011.PMID: 21766835
Нанокомпозитные металлические аморфно-углеродные тонкие пленки, нанесенные гибридным методом PVD и PECVD.
Тейшейра В., Соареш П., Мартинс А.Дж., Карнейро Х., Серкейра Ф.
Тейшейра В. и др.
J Nanosci Нанотехнологии. 2009 г., июль; 9(7):4061-6. doi: 10.1166/jnn.2009.m11.
J Nanosci Нанотехнологии. 2009.PMID: 19916409
Пролиферация клеток на модифицированных тонких пленках алмазоподобного углерода, полученных с помощью химического осаждения из паровой фазы, усиленного плазмой.
Стойка А., Манахов А., Полчак Ю., Ондрачка П., Буршикова В., Зайчкова Р., Медалова Ю., Зайчкова Л.
Стойка А. и др.
Биоинтерфазы. 2015 12 июня; 10 (2): 029520. дои: 10.1116/1.4920978.
Биоинтерфазы. 2015.PMID: 25967153
Нитрид кремния и тонкие пленки гидрогенизированного нитрида кремния: обзор методов изготовления и применения.
Хегедюш Н., Балажи К., Балажи К.
Хегедюс Н. и соавт.
Материалы (Базель). 2021 сен 28;14(19):5658. дои: 10.3390/ma14195658.
Материалы (Базель). 2021.PMID: 34640056
Бесплатная статья ЧВК.Рассмотрение.
Тонкие пленки оксидов металлов и полупроводников P-типа: синтез и применение в химических датчиках.
Мумен А, Кумараге GCW, Комини Э.
Мумен А. и др.
Датчики (Базель). 2022 10 февраля; 22 (4): 1359. дои: 10.3390/s22041359.
Датчики (Базель). 2022.PMID: 35214257
Бесплатная статья ЧВК.Рассмотрение.
и др.Посмотреть все похожие статьи
Цитируется
Биомиметическая супергидрофобная поверхность металл/неметалл, полученная методами травления: мини-обзор.
Гэ-Чжан С., Ян Х., Ни Х., Му Х., Чжан М.
Ге-Чжан С. и др.
Фронт Биоэнг Биотехнолог. 2022 5 августа; 10:958095. doi: 10.3389/fbioe.2022.958095. Электронная коллекция 2022.
Фронт Биоэнг Биотехнолог. 2022.PMID: 35992341
Бесплатная статья ЧВК.Рассмотрение.
Функционализированная высокоэффективная оксидная керамика с костным морфогенным белком 2 (BMP-2), индуцированным окостенением: исследование in vivo.
Мильорини Ф., Эшвайлер Дж., Маффулли Н., Хильдебранд Ф., Шенкер Х.
Миглиорини Ф. и соавт.
Жизнь (Базель). 2022 9 июня; 12 (6): 866. doi: 10.3390/life12060866.
Жизнь (Базель). 2022.PMID: 35743897
Бесплатная статья ЧВК.Гистоморфометрия окостенения в функционализированной керамике с трипептидом Arg-Gly-Asp (RGD): исследование in vivo.
Мильорини Ф., Шенкер Х., Маффулли Н., Хильдебранд Ф., Эшвайлер Дж.
Миглиорини Ф. и соавт.
Жизнь (Базель). 2022 20 мая; 12 (5): 761. дои: 10.3390/жизнь12050761.
Жизнь (Базель). 2022.PMID: 35629427
Бесплатная статья ЧВК.Тонкие пленки функционального полимера, осажденные из паровой фазы, в биологических приложениях.
Хлюстова А., Ченг Ю.
