PVDコーティングは、有機物や無機物を含むさまざまな材料を使用し、高い硬度と耐食性を持つ薄膜コーティングを形成します。
これらの材料を高真空中で気化させ、基板上に凝縮させてコーティングを形成する。
7つの重要な洞察
1.有機材料
PVDコーティングは、ポリマーなどの有機材料を利用することができる。
例えば、ポリエチレン（PE）、ポリフッ化ビニリデン（PVDF）、ポリ（2,5-チエニレン）（PTH）やポリ（ピリジン-2-5-ジイル）（PPy）のような導電性共役ポリマーがPVDプロセスに使用されてきた。
しかし、PVDにおけるポリマー材料の使用は、成膜中にポリマーが劣化し、フィルムの分子量が低下する可能性があるため、困難である。
2.無機材料
無機材料はPVDコーティングに広く使用されている。
これには金属、合金、金属酸化物、いくつかの複合材料が含まれる。
このプロセスでは、これらの材料を高真空中で気化させ、基板上に凝縮させる。
材料の選択は、コンパクト性、密着性、色など、コーティングに求められる特性によって決まります。
これらの無機材料の蒸着には、スパッタリングや蒸着などの一般的なPVDプロセスが用いられる。
3.多層コーティング
PVDコーティングは薄いという性質上、多層コーティングの必要性がしばしばあります。
この場合、望ましい機械的特性、耐食性、美観が得られるよう、慎重に材料を選択する必要がある。
多層コーティングは、単一材料で構成することも、組成を段階的に変化させた層で構成することもでき、材料の選択と適用に柔軟性をもたらします。
4.用途
PVDコーティングに使用される材料は、用途に応じて選択されます。
例えば、航空宇宙、自動車、生体医療機器、光学機器、銃器などでは、コーティングは高硬度、耐食性、耐摩耗性などの特定の特性を提供する必要があります。
PVDでは材料選択に柔軟性があるため、このような用途にも対応できる。
5.技術
主なPVD技術には、スパッタリング、陰極アーク、熱蒸発がある。
それぞれの手法には特有の利点があり、コーティングで得たい特性に応じて選択される。
例えば、スパッタリングは幅広い材料を良好な密着性で成膜できることで知られ、熱蒸着は純粋な元素や化合物の成膜に用いられる。
6.まとめ
まとめると、PVDコーティングは、有機・無機を問わず様々な材料を気化させ、基板上に凝縮させて薄膜コーティングを形成する。
硬度、耐腐食性、耐摩耗性など、コーティングに必要な特性を確保するため、材料と技術の選択は、アプリケーションの特定の要件に依存します。
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