電子ビーム蒸着(EBPVD)は、材料をコーティングするための強力な技術ですが、それなりの課題も伴います。これらの欠点を理解することは、この方法を用途に検討している人にとって非常に重要です。
電子ビーム蒸着法の4つの主な欠点とは？
1.視線蒸着法の制限
電子ビーム物理蒸着法（EBPVD）は、特に低圧（10^-4Torr未満）では、主にライン・オブ・サイトプロセスです。つまり、材料の蒸着は、電子ビーム源からの蒸気流に直接さらされる表面でのみ行われます。
シャフトの並進運動と回転運動は、複雑な形状の外側表面のコーティングには役立つが、そのような形状の内側表面のコーティングには効果がない。この制限により、複雑な内部構造への均一なコーティングを必要とするシナリオでは、EBPVDの適用が制限される。
2.多孔質層の形成
EBPVDの重大な欠点のひとつは、多孔質の堆積層が生じやすいことである。コーティングが湿気や腐食性の要素にさらされるような気候条件など、コーティングの完全性と耐久性が最も重要な環境では、層の多孔性は重大な問題となる。
空隙は塗膜の早期破壊につながり、保護能力と全体的な効果を低下させる。
3.フィラメントの劣化と不均一な蒸発
EBPVDシステムの電子銃は、時間とともにフィラメントが劣化し、蒸着材料の蒸発速度に影響を与えることがあります。この劣化により、一部の領域で他の領域よりも多くの材料が蒸発し、膜厚が不均一になり、コーティングの性能が損なわれる可能性があります。
この問題は、安定した信頼性の高い成膜を保証するために、電子銃の注意深い監視とメンテナンスが必要です。
4.緩和策
これらの欠点を克服するために、プラズマやイオンビームによるアシスト蒸着などの技術が採用されている。これらの方法では、蒸着チャンバー内でイオンビームガンを使用し、コーティングされるコンポーネントの表面に向けて照射します。
この追加ビームは、構築される層の密度を高め、その完全性を向上させ、気孔率を減少させるのに役立ちます。このアプローチにより、蒸着層の品質が向上し、さまざまな産業用途におけるEBPVDの適用範囲が広がります。
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