PVDコーティングには、金属、金属酸化物、窒化物、炭化物、その他の化合物を含む様々な材料が使用される。
PVDコーティングに使用される一般的な材料には、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、酸化ケイ素、ダイヤモンドライクカーボン、様々な硫黄やモリブデンベースの化合物などがあります。
これらの材料は、硬度、耐食性、熱安定性などの特性に基づいて選択され、PVDプロセスによって強化されます。
PVDコーティングに使用される化学物質とは？(5つの主要材料の説明)
1.金属と金属化合物
PVDコーティングには、チタン、ジルコニウム、アルミニウムなどの金属が使用されます。
これらの金属は、PVD処理中に酸化物、窒化物、炭化物などの化合物を形成します。
例えば、チタンは高い硬度と耐摩耗性で知られる炭化チタン（TiC）や窒化チタン（TiN）を形成します。
ジルコニウムも同様に炭化ジルコニウム（ZrC）や窒化ジルコニウム（ZrN）を形成し、優れた耐食性と硬度を示す。
2.酸化ケイ素
この材料は、表面の誘電特性を高め、電気伝導を起こしにくくし、電子用途に有用であるため、PVDコーティングに使用される。
3.ダイヤモンドライクカーボン（DLC）
DLCコーティングは非常に硬く、摩擦係数が低いことで知られ、精密工具や機械部品など耐摩耗性と低摩擦が要求される用途に最適。
4.硫黄およびモリブデン系化合物
これらの材料は、潤滑性を高め、摩擦を低減するためにPVDコーティングによく使用される。
例えば、二硫化モリブデン(MoS2)は、その潤滑特性からよく使用される。
5.反応性ガス
PVDプロセスでは、窒素、酸素、メタンなどの反応性ガスが導入され、気化した金属原子と反応してさまざまな化合物を形成する。
例えば、窒素はチタンと反応して窒化チタンを形成し、これは硬くて耐摩耗性のコーティングとなる。
PVDコーティングの材料の選択は、希望する硬度、耐食性、熱安定性、トライボロジー特性など、アプリケーションの具体的な要件によって決まる。
PVDプロセスは、コーティング材料の蒸発、気化した原子の基材への移動、ガスとの反応による化合物の形成、基材上への材料の堆積を含む。
このプロセスは真空条件下で行われるため、基材との密着性に優れた高品質・高密度のコーティングが実現します。
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