PVD（物理蒸着）コーティングは、金属、合金、セラミック、特殊化合物など幅広い材料で構成されており、さまざまな産業で特定の性能要件を満たすように調整されています。一般的な材料としては、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、金などがあり、航空宇宙や電子機器によく使用されています。さらに、耐久性と機能性を高めるために、炭化物、窒化物、ケイ化物、ホウ化物などの特殊コーティングが採用されています。これらのコーティングは、金属、プラスチック、ガラス、セラミックなど多様な基材に適用できるため、装飾仕上げから高性能の工業部品まで幅広い用途に使用できる。
キーポイントの説明
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PVDコーティングの主材料:
- 金属:チタン、ジルコニウム、アルミニウム、ステンレス、銅がよく使われる。また、特に航空宇宙用電子機器では、その優れた導電性と耐食性から、金もよく要求されます。
- 合金とセラミックス:Cr2N、TiN、ZnSn、AlCr、ITO（酸化インジウム・スズ）などの材料が広く使用されている。これらの化合物は、硬度、導電性、光学性能などの特殊な特性を持ち、時計、宝飾品、電子機器、産業用工具などの用途に適しています。
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特殊化合物:
- 炭化物、窒化物、珪化物:これらは高い硬度と耐摩耗性を持ち、切削工具、機械部品、自動車部品に最適です。
- ダイヤモンドライクカーボン（DLC）:優れた硬度と低摩擦性で知られ、高い耐摩耗性と耐久性が要求される用途に使用される。
- 硫黄およびモリブデン系材料:潤滑性があり、可動部の摩擦や摩耗を低減する。
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用途別材料:
- 装飾コーティング:TiNは、その魅力的な黄金色と耐久性により、時計、眼鏡、金物などの装飾目的で広く使用されている。
- 光学コーティング:ZnSnは低放射率（Low-E）窓やガラスに使用され、赤外線を反射してエネルギー効率を高めます。
- 導電性コーティング:ITO薄膜は、その高い導電性と透明性により、LCD、プラズマディスプレイ、タッチパネルに使用されています。
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PVDコーティング用基板:
- 金属:ステンレスとアルミニウムが一般的な基板で、工業用や航空宇宙用途によく使用される。
- 非金属:PVDコーティングは、ナイロン、プラスチック、ガラス、セラミックにも適用でき、家電、自動車、装飾産業での用途が広がっています。
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業界特有の要件:
- 航空宇宙:金コーティングは、その優れた導電性と耐腐食性により、過酷な環境にある電子部品に使用されます。
- 自動車:AlCrコーティングは、工具や機械部品の寿命を延ばし、耐久性と性能を向上させます。
- エレクトロニクス:ITO薄膜は、ディスプレイやタッチパネルの高導電性、高硬度用途に不可欠である。
まとめると、PVDコーティングの化学組成は非常に汎用性が高く、様々な産業における特定の性能要件を満たすように調整された幅広い材料や化合物を包含しています。この汎用性により、PVDコーティングは現代の製造および産業用途において重要な技術となっている。
総括表
| カテゴリー | 材料 | 用途 |
|---|---|---|
| 主要材料 | チタン、ジルコニウム、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、金 | 航空宇宙電子機器、産業用工具、装飾仕上げ |
| 合金およびセラミックス | Cr2N、TiN、ZnSn、AlCr、ITO | 時計、宝飾品、電子機器、低放射率ウィンドウ、LCD、タッチパネル |
| 特殊化合物 | 炭化物、窒化物、珪化物、ダイヤモンドライクカーボン（DLC）、硫黄、モリブデン | 切削工具、機械部品、自動車部品、高耐摩耗性 |
| 基板 | 金属（ステンレス、アルミニウム）、非金属（プラスチック、ガラス、セラミック） | 工業、航空宇宙、家電、装飾産業 |
| 産業別 | 金（航空宇宙）、AlCr（自動車）、ITO（エレクトロニクス） | 耐食性、耐久性、高導電性用途 |
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