鍍膜工藝中的鍍膜界表面預處理是為了什么?
我們都知道納米顆粒由于具有大的表面能,擁有自聚集效應。在一個平坦的表面,表面堆積一層納米顆粒,隨著溫度的上升,一般可能會出現納米顆粒之間的聚集和相互作用。而后才與平坦表面發生作用。經典測試表明,金屬之間的互擴散需要達到材料熔點的80%。
從這個角度上講,平坦的表面對于膜層結合是不利的。
如果基體是超平滑的,基體對沉積粒子的吸引力一定會小。如果是基體有一定的表面微觀凹凸,形成一定的納米顆粒狀,對于沉積的粒子則具有納米粒子“互溶”的效應。對于結合力提高是有利的。
因此從界面控制的角度,利用金屬和惰性氣體粒子將表面活化,露出新鮮表面,并形成一定的表面納米結構。此時將合適能量的沉積粒子導入,在微觀上形成“互溶”效應,對于界面控制和膜層結合力的提高是極為有利的。已經有結果表明了這一點。
綜合來看,我們對于表面的離子清洗或轟擊,要給予更深層次的理解:新鮮表面暴露,賦予表面一定的缺陷能量、合適的表面結構,合適的沉積粒子能量和種類,以形成表面“互溶”效應。具有納米結構的新鮮表面盡量減少被鈍化的時間,這一點在實際工程應用中也需要注意。