전자빔 증착(EBPVD)은 재료를 코팅하는 강력한 기술이지만 여러 가지 문제점이 있습니다. 이러한 단점을 이해하는 것은 애플리케이션에 이 방법을 고려하는 모든 사람에게 매우 중요합니다.
전자빔 증착의 4가지 주요 단점은 무엇일까요?
1. 가시선 증착 제한
전자 빔 물리 기상 증착(EBPVD)은 특히 저압(10^-4 Torr 미만)에서 주로 가시선 공정입니다. 즉, 전자빔 소스의 증기 흐름에 직접 노출된 표면에서만 재료 증착이 이루어집니다.
샤프트의 병진 및 회전 운동은 복잡한 형상의 외부 표면을 코팅하는 데 도움이 될 수 있지만, 이러한 형상의 내부 표면을 코팅하는 데는 효과적이지 않습니다. 이러한 제한으로 인해 복잡한 내부 구조의 균일한 코팅이 필요한 시나리오에서 EBPVD의 적용 가능성이 제한됩니다.
2. 다공성 층 형성
EBPVD의 중요한 단점 중 하나는 다공성 증착층을 생성하는 경향이 있다는 점입니다. 코팅이 습기나 부식성 요소에 노출될 수 있는 기후 조건과 같이 코팅의 무결성과 내구성이 가장 중요한 환경에서는 층의 다공성이 중요한 문제입니다.
다공성은 코팅의 조기 고장으로 이어져 보호 기능과 전반적인 효과를 떨어뜨릴 수 있습니다.
3. 필라멘트 열화 및 불균일 증발
EBPVD 시스템의 전자 총은 시간이 지남에 따라 필라멘트 열화를 경험할 수 있으며, 이는 증착되는 재료의 증발 속도에 영향을 미칩니다. 이러한 성능 저하로 인해 일부 영역이 다른 영역보다 더 많은 재료를 받는 불균일한 코팅이 발생하여 두께가 고르지 않고 코팅의 성능이 저하될 수 있습니다.
이 문제는 일관되고 안정적인 증착을 보장하기 위해 전자총을 주의 깊게 모니터링하고 유지 관리해야 합니다.
4. 완화 전략
이러한 단점을 극복하기 위해 플라즈마 또는 이온 빔에 의한 보조 증착과 같은 기술이 사용됩니다. 이러한 방법에는 증착 챔버 내부에 이온 빔 건을 사용하여 코팅할 부품의 표면을 향하게 하는 방법이 포함됩니다.
이 추가 빔은 실온에서 작동하면서 구성되는 층의 밀도를 높이고 무결성을 개선하고 다공성을 줄이는 데 도움이 됩니다. 이 접근 방식은 증착된 층의 품질을 향상시키고 다양한 산업 응용 분야에서 EBPVD의 적용 가능성을 확장합니다.
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