Mae ymddangosiad technoleg cotio gwactod wedi bod yn gymharol ddiweddar. Yn yr arena ryngwladol, cymhwyswyd y dechnoleg CVD (dyddodiad anwedd cemegol) i offer torri aloi caled yn y 1960au. Fodd bynnag, yn ystod ei ddatblygiad cynnar, roedd y dechnoleg hon yn wynebu llawer o rwystrau. Roedd angen iddo weithredu mewn -amgylchedd tymheredd uchel (gyda thymheredd proses uwch na 1000ºC) ac roedd ganddo amrywiaeth gyfyngedig o haenau, a oedd yn cyfyngu'n sylweddol ar ei botensial datblygu.
Erbyn diwedd y 1970au, daeth technoleg PVD (dyddodiad anwedd corfforol) i'r amlwg, gan agor gofod newydd addawol ym maes cotio gwactod. Mewn dim ond ychydig ddegawdau ar ôl hynny, datblygodd technoleg cotio PVD yn gyflym.
Y dyddiau hyn, mae technolegau newydd megis PCVD (dyddodiad anwedd cemegol ffisegol) a MT-CVD (-dyddodiad anwedd cemegol tymheredd canolig) wedi dod i'r amlwg ym maes technoleg cotio gwactod. Mae offer a phrosesau cotio amrywiol wedi bod yn dod i'r amlwg yn barhaus, gan gyflwyno golygfa lewyrchus ac amrywiol.
Yn y dyfodol, bydd tueddiadau datblygu technoleg cotio offer yn cynnwys y pwyntiau canlynol:
(I) Arallgyfeirio a chymhlethdod cydrannau cotio
a. Roedd y genhedlaeth gyntaf o haenau PVD yn bennaf yn cynnwys TiN. Ar y sail hon, datblygwyd haenau metel sengl amrywiol fel TiC, TiCN, ZrN, CrN, WC yn olynol. Gyda datblygiad pellach technoleg dyddodiad PVD, ychwanegwyd alwminiwm at y haenau, a daeth haenau aloi metel aml-gydran fel TiAIN a TiAICN i'r amlwg. Mae eu gwrthiant traul a chaledwch coch wedi gwella'n sylweddol o gymharu â haenau metel sengl, gan eu galluogi i gael eu defnyddio ar gyflymder torri uwch, er enghraifft, hyd at 150m/munud mewn toriadau rholio.
b. Yn ddiweddarach, daeth yn dueddiad i adneuo sawl math gwahanol o haenau ar yr offer fesul haen i fanteisio ar fanteision pob cotio. Er enghraifft, defnyddiwyd cyfuniadau TiN + TiCN + TiN, TiN + TiALN, TiAIN + WC/C, ac ati.
c. Yn y blynyddoedd diwethaf, mae technoleg cotio PVD wedi cymryd cam sylweddol arall ymlaen. Mae nifer o gwmnïau cotio dramor wedi datblygu technoleg cotio pwls yn llwyddiannus ac wedi dechrau ei gymhwyso. Er enghraifft, y dechnoleg P3E (Allyriad Electron Gwell Pulse) o Balzers yn y Swistir a thechnoleg HIP_ (High Ion Pulse) o Cemecon yn yr Almaen. Mae'r ddwy dechnoleg newydd hyn yn defnyddio electronau pwls i actifadu anweddiad arc y deunydd targed. Oherwydd bod y broses hon yn gweithredu mewn awyrgylch ocsigen, yn ddamcaniaethol, gall y dechnoleg hon adneuo unrhyw ocsid metel (fel Al2O3, ZrO2, Cr2O3, Ta2O5, ac ati) a'i haenau cyfansawdd. Ar hyn o bryd, mae'r cotio Al2O3 wedi cyrraedd y cam prawf ymarferol, a chredir y bydd yn cael ei gymhwyso'n eang yn y dyfodol agos.
(II) Mae datblygu cymhwysiad haenau yn dod yn fwy targedig
Er mwyn bodloni gofynion cymhwyso gwahanol, mae datblygu a dylunio haenau wedi'u targedu'n gynyddol. Yn ôl nodweddion a gofynion gwahanol feysydd cais megis drilio, melino, torri rholio sych, stampio, a lluniadu dwfn, mae haenau â manteision cymharol yn yr agweddau hyn wedi'u datblygu. Trwy ymdrechion ac arbrofion parhaus, cafwyd llwyddiant mewn rhai meysydd, megis cymhwyso haenau TiX (Al:Ti=2:1) mewn melino, haenau AICrN wedi'u gosod ar dorri rholio sych cyflym iawn, haenau cyfansawdd CrN + TISIN wedi'u gosod mewn drilio, a haenau cyfansawdd TIN + TCX wedi'u gosod mewn mowldiau lluniadu dwfn. Mae eu hoes yn sylweddol well nag oes haenau eraill. Yn ogystal, mae haenau amrywiol wedi'u targedu â swyddogaethau megis ymwrthedd cyrydiad (cotiau Crx), "hunan-iro (cotiau WC / C), prosesu deunyddiau meddal (cotiau MoS2), a phrosesu deunyddiau caled (CBN, haenau diemwnt)" eisoes wedi'u cymhwyso'n eang. Er bod y haenau hyn wedi bod yn llwyddiannus iawn yn eu priod feysydd, gyda datblygiad parhaus technoleg cotio PVD, bydd haenau newydd mwy targedig yn cael eu datblygu'n barhaus i ddisodli'r haenau presennol hyn.
(III) Mae gronynnau dyddodiad haenau yn tueddu i fod yn nanometerized
Gyda datblygiad nanotechnoleg a datblygiad technoleg cotio, mae offer torri gorchuddio nanomedr wedi denu sylw mawr gan ymchwilwyr a chwmnïau gwasanaeth cotio PVD. Gall nanometreiddio gronynnau dyddodiad cotio wella'r cryfder bondio rhwng y cotio a'r swbstrad yn ogystal ag ymhlith gwahanol haenau, a gall hefyd leihau garwedd wyneb y cotio. Ar hyn o bryd, mae gronynnau dyddodiad y rhan fwyaf o haenau yn dal yn gymharol fawr. Er bod rhai haenau o'r enw lefel nano, gellir dod o hyd i ronynnau mawr ar wyneb terfynol y cotio o hyd, ac mae'r wyneb cotio yn dal yn gymharol arw. Bydd lleihau maint y gronynnau dyddodiad cotio wrth gynnal sefydlogrwydd y broses i osgoi ymddangosiad gronynnau annormal mawr yn dod yn gyfeiriad pwysig ar gyfer datblygu haenau, yn enwedig mewn cymwysiadau wyneb drych. Er bod rhai cwmnïau wedi datblygu haenau arwyneb drych, mae eu hansawdd a'u sefydlogrwydd yn wael, ac mae'r broses hefyd yn gymharol gymhleth. Yn yr ymchwil a datblygu cotio yn y dyfodol, nanometreiddio gronynnau cotio a nanometerization o drwch haenau interlayer fydd y prif gyfarwyddiadau datblygu, sydd o arwyddocâd mawr ar gyfer gwella perfformiad cynhwysfawr haenau a lleihau straen interlayer, a bydd yn gwella llyfnder wyneb y drych ymhellach, a thrwy hynny ehangu ymhellach y defnydd o haenau yn y diwydiant ffurfio manwl gywirdeb.
(IV) Mae tymheredd proses haenau yn mynd yn is
O'r tymheredd dyddodiad o tua 1000 gradd ar gyfer haenau CVD cyffredinol i tua 500 gradd ar gyfer haenau PVD a PECVD, mae tymheredd dyddodiad haenau wedi gostwng, gan ehangu'r ystod cymhwyso o haenau. Fodd bynnag, mae tymheredd dyddodiad o tua 500 gradd yn dal i gael effeithiau andwyol ar y workpiece cotio, megis achosi anffurfio y workpiece a gostyngiad yn y caledwch y swbstrad. Felly, mae angen cynnig gofynion arbennig ar gyfer cynhesu'r darn gwaith cotio, fel nad yw tymheredd gwresogi cefn y darn gwaith yn is na thymheredd y cotio. Bydd haenau â thymheredd is, fel y rhai â thymheredd cotio o dan 200 gradd, yn dileu'r cyfyngiadau hyn, gan ganiatáu ar gyfer ystod ehangach o ddeunyddiau ar gyfer cymwysiadau cotio, dewis mwy hyblyg o gynhesu, a chymhwyso technolegau addasu wyneb yn gynhwysfawr yn fwy ymarferol. Ar yr un pryd, bydd cymhwyso haenau tymheredd isel yn lleihau'r defnydd o ynni o offer cotio, gan gael effaith diogelu'r amgylchedd penodol mewn cadwraeth ynni. Ar ben hynny, mae gostyngiad mewn tymheredd cotio yn caniatáu amseroedd gwresogi ac oeri byrrach, gan fyrhau'r cylch dosbarthu haenau a gwella effeithlonrwydd. Felly, bydd haenau tymheredd isel yn hyrwyddo cymhwyso a phoblogeiddio haenau yn fawr, a byddant yn dod yn gyfeiriad pwysig ar gyfer datblygu haenau PVD.
