ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Адгезия пленок, получаемых напылением в вакууме из "Адгезия пленок и покрытий " В радиотехнической промышленности находят применение ни-хромовые пленки, наносимые на стеклянную поверхность. Толщина таких пленок может составлять несколько единиц нм, а свойства их определяют методом осциллополярографирования [208]. [c.261] Методом вакуумного напыления можно получать металлополимерные пленки толщиной до 1 нм. Подобные пленки получают путем одновременного испарения полимеров и металлов (калия, натрия, серебра, железа, алюминия, свинца). В качестве субстрата в этих условиях могут применяться кварцевые, стеклянные и металлические поверхности. К числу недостатков этого метода относится трудность испарения некоторых материалов, в частности кадмия и цинка. [c.261] Для усиления адгезии пленок и интенсификации процесса испарения осуществляют нагрев субстрата перед нанесением пленок и используют более глубокий вакуум. Нагрев быстрорежущей стали перед напылением Ti значительно увеличивает адгезию образующейся пленки [70]. [c.261] Первоначально напылением в вакууме создавали покрытия из легколетучих металлов, к числу которых относится алюминий. Для получения алюминиевых покрытий толщиной 5 мкм на полированной стальной поверхности испарение алюминия проводили в вакууме 6,5-10 Па. Вообще же для получения алюминиевых покрытий используют вакуум от 10 до 10 Па. [c.261] Адгезионную прочность алюминиевых покрытий, определяемую по числу изгибов, исследовали [209] в зависимости от температуры поверхности субстрата, роль которого выполняла стальная пластинка толщиной 1,5 мм. В зависимости от температуры субстрата изменялась структура прилипшей пленки. ] 1ожно выделить четыре характерные структуры пленки, каждой из которых свойственен определенный вид адгезионного взаимодействия. Первая структура образуется при температуре 80—140 С и характеризуется отсутствием кристаллов и матовым цветом прилипшей пленки. При температуре 140—460 С образуется зеркальная пленка, имеющая кристаллическую форму (вторая структура). Кристаллическая форма сохраняется при температуре субстрата, равной 460—500 °С, при этом в зоне контакта проходят диффузионные процессы. Подобные процессы характерны для третьего вида структуры. Четвертая структура образуется при температуре 500—750 °С и характеризуется образованием зерен сплава Ре — А1, а сама пленка имеет серый цвет. Первая структура характеризуется слабой адгезией. С переходом ко второй структуре адгезионная прочность постепенно увеличивается, а для третьей структуры она становится соизмеримой с когезионной прочностью. [c.262] Применяют и другие методы для усиления адгезионной прочности образующихся пленок. [c.262] Для усиления адгезии стальные поверхности нагревают в вакууме до 600 °С, а затем охлаждают до 100 °С. При нагреве происходят одновременно два процесса восстановление окисной пленки и частичное окисление металла за счет кислорода воздуха. В целом вакуум предотвращает процесс окисления и способствует удалению окисной пленки. В свою очередь, удаление окисной пленки с поверхности стали, а также охлаждение ее способствуют лучшей конденсации паров металла и усилению адгезионной прочности пленок, образовавшихся из этих паров. [c.262] Адгезионная прочность железа и алюминия к стеклянной поверхности определяется наличием окисла на адгезиве. Для сопоставления изучали адгезионную прочность железа и алюминия, на поверхности которых могут образоваться окислы, и адгезионную прочность пленки золота. Наилучшей адгезией к стеклу обладают пленки железа наихудшей — золота. Конденсация алюминия на стеклянной поверхности в условиях вакуума (10 Па) происходила в присутствии кислорода, который способствовал образованию окисной пленки. Наличие кислорода способствовало росту адгезионной прочности пленки алюминия. Опытным путем установлено [70], что толщина окисной пленки на поверхности железа составляет 25— 30 нм. Окисная пленка состоит из РвдО , а при большей толщине в состав ее входит РозОд. Адгезионная прочность алюминия снижается, когда толщина окисной пленки становится слишком большой. [c.263] Таким образом, наличие окислов на поверхности субстрата или адгезива и их толщина в некоторых случаях определяют адгезионную прочность покрытий, полученных напылением в вакууме. Как уже отмечалось, большое значение приобретает температура поверхности субстрата. Для стальной поверхности, например при образовании пленок алюминия вакуумным методом, максимальная адгезия достигается при температуре 300—350 °С, для пленок титана и хрома эта температура составляет 400—450 °С, а для Нленок кадмия — не выше 80 °С [70]. [c.263] По мере снижения вакуума от 10 до 10 Па необходимая температура нагрева увеличивается от 450 до 630 °С, при этом наблюдается рост адгезионной прочности цинка и кадмия к стальной поверхности. Такой рост объясняется образованием между адгезивом и субстратом промежуточного соединения. Роль такого соединения может выполнять пленка свинца толщиной не менее 2 мкм, которая наносится на стальную поверхность путем испарения в вакууме [70]. [c.263] Вернуться к основной статье