Dati interessanti sulle strutture del rivestimento con rivestimenti PVD
Le unità di rivestimento sono in grado di produrre un'ampia gamma di rivestimenti. A seconda dell'applicazione, vengono definiti il tipo di materiale e la struttura del rivestimento. Ad esempio, i rivestimenti per utensili richiedono una struttura di rivestimento diversa rispetto ai rivestimenti sputter tipici degli orologi o dei componenti funzionali.
- Monoblocco
- Gradiente
- Multistrato
- Nanostrato
- Nanocompositi
- TripleCoatings
- QuadCoatings
Struttura monoblocco
Un rivestimento monoblocco (MB) consiste in un rivestimento continuo monostrato dinitruro . Questo singolo strato può essere applicato su uno strato di adesione (ad esempio, TiN+AlTiN-MB).
Se lo strato di adesione e il monoblocco non differiscono, il materiale target non verrà modificato durante il processo di rivestimento PVD.
Struttura a gradiente
La cosiddetta struttura a gradiente (G) si forma quando la composizione del rivestimento cambia continuamente. Tali rivestimenti sono costituiti da uno strato di adesione e da uno strato centrale.
Un esempio tipico di struttura a gradiente è TiAlN/AlTiN-G.
Struttura multistrato
Una struttura di rivestimento multistrato (ML) è anch’essa composta da uno strato di adesione e da uno strato centrale. Tuttavia, dopo lo strato di adesione vengono depositati diversi strati (multipli) in successione. Grazie a questi strati multipli, si crea una struttura "a sandwich" che, ad esempio, può ridurre al minimo le crepe,. I rivestimenti con questa struttura sono più resistenti, ma meno duri di un monoblocco.
Lo spessore di un singolo strato in ML è tipicamente di 50-100nm, come nel caso di AlCrN-ML.
Struttura a nanostrato
Le strutture di rivestimento a nanostrato (NL) con uno spessore di <20 nm sono ancora più fini di quelle a multistrato. La durezza del rivestimento dipende dal periodo di spessore del rivestimento. Per aumentare la durezza, si dovrebbe impostare un periodo di circa 10 nm.
Tutti i rivestimenti PLATIT con target metallici presentano la struttura NL.
Struttura nanocomposita
I nanocompositi (NC) sono costituiti da uno strato di adesione e da uno strato centrale. Lo strato centrale si forma in 2 fasi: i grani duri nanocristallini (ad esempio, i grani di TiN, TiAlN o AlCrN) sono rivestiti da una matrice amorfa di SiN, il che impedisce la crescita dei grani e crea la struttura nanocomposita. La crescita delle colonne viene evitata e si forma una struttura cristallina fine amorfa.
Un esempio di struttura nanocomposita è il nACo.
L’aumento di durezza che si ottiene con la struttura nanocomposita può essere illustrato con un semplice confronto: in spiaggia, il piede di solito affonda nella sabbia asciutta. Ma, se la sabbia è bagnata, il piede non affonda così tanto perché lo spazio tra i granelli di sabbia è riempito d'acqua. La superficie ha una resistenza maggiore ed è quindi più dura.
TripleCoatings
I Tripli rivestimenti di PLATIT sono costituiti da uno strato di adesione, da uno strato centrale (MB o G) e da uno strato superiore in nanocomposito.
Un rivestimento tipico è il nACo, che può essere prodotto, ad esempio, con l'unità di rivestimento Pi411 PLUS.
QuadCoatings
Oltre alla struttura di rivestimenti tripli, i rivestimenti Quad di PLATIT presentano un quarto blocco per scopi speciali. Essi sono composti da uno strato di adesione, da un primo strato centrale a gradiente, da un secondo strato centrale multistrato e da uno strato superiore in nanocomposito.
Un tipico QuadCoating è il TiXCo4.