Die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) ist ein Verfahren, bei dem ein festes Material in einer Vakuumumgebung in einen Dampfzustand überführt wird.
Dieser Dampf wird dann auf ein Substrat aufgebracht, um eine dünne Beschichtung zu bilden.
PVD ist bekannt für die Herstellung von Beschichtungen mit hervorragenden mechanischen, chemischen und optischen Eigenschaften.
Diese Eigenschaften verbessern die Leistung verschiedener Produkte in unterschiedlichen Branchen.
4 wichtige Schritte zum Verständnis der physikalischen Gasphasenabscheidung
1. Verdampfung des Materials
Bei PVD beginnt der Prozess mit der Verdampfung eines festen Materials, das oft als Target" bezeichnet wird.
Dieses Target kann aus Metallen wie Titan, Zirkonium, Chrom oder anderen Metallelementen bestehen.
Die Verdampfung erfolgt durch zwei Hauptmethoden: "Sputtern" oder "Bogenentladung".
Beim Sputtern wird das Targetmaterial mit energiereichen Teilchen beschossen, wodurch Atome aus dem Target herausgeschleudert werden.
Bei der Bogenentladung wird ein Lichtbogen mit hoher Stromstärke und niedriger Spannung zur Verdampfung des Zielmaterials verwendet.
2. Transport und Reaktion
Sobald das Material verdampft ist, wird es in Form von Atomen oder Ionen durch die Vakuumkammer zum Substrat transportiert.
In einigen Fällen wird ein reaktives Gas wie Stickstoff in die Kammer eingeleitet.
Die Wechselwirkung zwischen den Metallionen und dem reaktiven Gas führt zu chemischen Reaktionen, wobei Verbindungen entstehen, die zu den Eigenschaften der endgültigen Beschichtung beitragen.
3. Abscheidung
Das verdampfte Material kondensiert dann auf der Oberfläche des Substrats und bildet eine dünne Schicht.
Diese Abscheidung erfolgt Atom für Atom und gewährleistet eine starke Haftung.
Das Verfahren ermöglicht die Verwendung einer breiten Palette von Materialien zur Beschichtung verschiedener Substrate, darunter Metalle, Kunststoffe, Glas und Keramik.
4. Merkmale von PVD-Beschichtungen
PVD-Beschichtungen sind bekannt für ihre hohe Härte, Verschleißfestigkeit und Haltbarkeit.
Sie sind außerdem umweltfreundlich, da das Verfahren unter Vakuumbedingungen durchgeführt wird, wodurch die Umweltverschmutzung minimiert wird.
Die Möglichkeit, den Abscheidungsprozess präzise zu steuern, ermöglicht die Herstellung von Beschichtungen mit spezifischen Eigenschaften, die auf die Anforderungen verschiedener Anwendungen zugeschnitten sind.
Zu diesen Eigenschaften gehören eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit, verbesserte optische Eigenschaften oder eine höhere Härte.
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