知識 直接エネルギー蒸着法とは?(7つの主要な方法を解説)
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技術チーム · Kintek Solution

更新しました 2 months ago

直接エネルギー蒸着法とは?(7つの主要な方法を解説)

直接エネルギー蒸着(DED)は、高エネルギー源を使用して材料を溶融し、基板上に直接蒸着するプロセスである。

DEDで使用される材料は多岐にわたりますが、一般的には金属、セラミック、一部の複合材料が含まれます。

ここでは、直接エネルギー蒸着に関係する主な方法と材料を紹介する:

1.プラズマ蒸着

直接エネルギー蒸着法とは?(7つの主要な方法を解説)

プラズマ蒸着は、プラズマからの高エネルギー荷電粒子を使用して、ターゲット材料から原子を解放する。

ターゲット材料の組成によって、基板上に蒸着される材料が決まります。

プラズマ蒸着に使用される一般的な材料には、さまざまな金属やセラミックが含まれる。

2.電子ビーム蒸着

この技術では、磁石を使って電子をビームに集束させ、目的の材料が入ったるつぼに向けます。

電子ビームのエネルギーによって材料が蒸発し、その蒸気が基板をコーティングする。

電子ビーム蒸着に適した材料は、通常、高温と電子ビームの直接相互作用に耐える金属やセラミックである。

3.カソードアーク蒸着

この方法では、高出力の電気アークをターゲット材料に向けて放電させ、材料の一部を吹き飛ばしてイオン化した蒸気にし、それをワークピースに蒸着させる。

一般的な材料には金属や合金がある。

4.電子ビーム蒸着 (EB-PVD)

このプロセスは、高真空中で電子ビームを照射することにより、蒸着する材料を高い蒸気圧まで加熱する。

気化した材料は拡散によって運ばれ、冷却されたワークピース上に凝縮によって蒸着される。

EB-PVDに適した材料には、金属や一部のセラミック化合物がある。

5.蒸着

この方法は、高真空中で電気抵抗加熱により蒸着材料を高蒸気圧まで加熱する。

蒸着によく使われる材料は、金属と一部の低融点セラミックである。

6.スパッタ蒸着

グロー・プラズマ放電がターゲット材料に衝突し、一部をスパッタリングして蒸気として飛ばし、その後の蒸着に利用する。

この技法は、金属、合金、一部のセラミックスなど、さまざまな材料を蒸着できる。

7.パルスレーザー蒸着法(PLD)

高出力レーザーがターゲットから材料を蒸気にアブレーションし、基板上に蒸着させる。

PLDは汎用性が高く、複雑な酸化物やその他のセラミック材料など、さまざまな材料に使用できる。

これらの方法はそれぞれ、その熱特性と成膜技術に必要なエネルギーに基づいて、特定の材料の成膜を可能にする。

材料と蒸着法の選択は、密度、密着性、全体的な材料の完全性など、最終製品の望ましい特性によって決まります。

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