La deposizione fisica da vapore (PVD) è una tecnica utilizzata per depositare film sottili di materiali su un substrato attraverso la vaporizzazione fisica del materiale di partenza in condizioni di vuoto.
5 fasi chiave spiegate
1. Gassificazione del materiale di placcatura
La prima fase della PVD consiste nel convertire il materiale da depositare in uno stato di vapore.
Ciò può essere ottenuto con vari metodi, come l'evaporazione, la sublimazione o lo sputtering.
Nell'evaporazione, il materiale viene riscaldato fino al punto di ebollizione nel vuoto, trasformandosi in vapore.
La sublimazione prevede la conversione diretta di un solido in un gas senza passare per la fase liquida.
Lo sputtering, un metodo più diffuso, espelle gli atomi dal materiale attraverso lo scambio di quantità di moto quando viene bombardato con particelle ad alta energia.
2. Trasporto del vapore
Una volta che il materiale è allo stato di vapore, deve essere trasportato al substrato.
Ciò avviene in un ambiente a bassa pressione, in genere all'interno di una camera a vuoto, che riduce al minimo le collisioni con altre molecole di gas e garantisce un percorso diretto per il vapore fino al substrato.
La bassa pressione aiuta anche a mantenere la purezza del vapore e a controllare il processo di deposizione.
3. Condensazione del vapore
La fase finale prevede la condensazione del vapore sul substrato.
Quando le particelle di vapore raggiungono il substrato, perdono energia e si condensano, formando un film sottile.
Le condizioni del vuoto e la temperatura del substrato possono essere regolate per controllare la velocità di condensazione e le proprietà del film depositato, come lo spessore e l'uniformità.
4. Metodi PVD
I metodi PVD comprendono, tra gli altri, l'evaporazione sotto vuoto, la deposizione per sputtering, la placcatura al plasma ad arco e la placcatura ionica.
Questi metodi sono noti per la loro velocità di deposizione, la forte adesione, la buona diffrazione e l'ampio campo di applicazione.
5. Applicazioni del PVD
I rivestimenti PVD sono particolarmente utili nelle applicazioni che richiedono durezza e resistenza all'usura.
Sono rispettosi dell'ambiente e quindi adatti all'uso in impianti medici e altre applicazioni critiche.
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