De siste årene har kravene til materialytelse i de industrielle og teknologiske feltene fortsatt å øke, og harde tynne filmer har vist unike fordeler i mange applikasjoner. Spesielt har den kjemiske korrosjonsbestandigheten til harde tynne filmer blitt et hett tema innen forskning og applikasjoner. Harde tynne filmer som er motstandsdyktige mot kjemisk korrosjon er mye brukt i romfart, elektronikk, medisinske instrumenter og kjemisk industri, noe som forbedrer levetiden og påliteligheten til produktene betydelig.
Den kjemiske korrosjonsmotstanden til harde tynne filmer avhenger hovedsakelig av den kjemiske sammensetningen, strukturen og fremstillingsprosessen til filmmaterialene. Vanlige materialer for kjemisk korrosjonsbestandige harde tynne filmer inkluderer titannitrid (TiN), aluminiumoksid (Al2O3), kromnitrid (CrN) og diamantfilmer. Disse materialene er preget av høy hardhet, god kjemisk stabilitet og motstand mot høye temperaturer, som effektivt motstår erosjon av syrer, alkalier, salter og andre kjemiske reagenser.
Kjemisk korrosjonsbestandige harde tynne filmer må ha utmerket kjemisk stabilitet, mekanisk styrke og termisk stabilitet. Filmmaterialet skal motstå erosjon av sterke syrer, alkalier og andre kjemiske reagenser, og opprettholde langsiktige stabile fysiske og kjemiske egenskaper. Filmen bør ha høy hardhet for å motstå mekanisk slitasje og slag. Det bør være god vedheft mellom filmen og underlaget for å hindre avskalling og sprekker. Filmen skal forbli stabil ved høye temperaturer uten å mykne, dekomponere eller oksidere.
Forberedelsesprosessene for kjemisk korrosjonsbestandige harde tynne filmer inkluderer hovedsakelig kjemisk dampavsetning (CVD), fysisk dampavsetning (PVD) og sputtering. Filmer dannes ved å dekomponere gasser som inneholder filmmaterialkomponenter ved høye temperaturer og avsette dem på underlagets overflate. For eksempel fremstilles titannitridfilmer vanligvis ved å bruke CVD-metoden. Filmmaterialet avsettes på underlagets overflate gjennom fysiske prosesser. PVD-metoder inkluderer vakuumfordampning og forstøvningsavsetning, vanligvis brukt for å fremstille kromnitridfilmer og diamantfilmer. Ved ionebombardement av målmaterialet sputteres atomer ut og avsettes på substratoverflaten for å danne filmen. Denne metoden brukes ofte til å fremstille kjemiske korrosjonsbestandige filmer med høy tetthet og jevnhet.
Med den kontinuerlige økningen i industriell etterspørsel, kan enfunksjons kjemiske korrosjonsbestandige filmer ikke lenger oppfylle kravene til komplekse applikasjonsmiljøer. Derfor har utviklingen av funksjonelle kjemiske korrosjonsbestandige harde tynne filmer blitt et forskningshotspot. Disse funksjonelle filmene har ikke bare utmerket kjemisk korrosjonsbestandighet, men har også flere funksjoner som selvrensende, antibakterielle egenskaper og ledningsevne.
Ved å introdusere nanostrukturer på filmoverflaten oppnår filmen hydrofobe eller hydrofile egenskaper, noe som muliggjør selvrensende funksjoner som er mye brukt i felt som solcellepaneler og byggematerialer. Ved å legge til antibakterielle metaller som sølv og kobber i filmen, kan den ha bakteriedrepende og bakteriostatiske funksjoner, egnet for medisinske instrumenter og matemballasjeindustri. Doping av ledende materialer inn i filmen forbedrer filmens ledningsevne, mye brukt i elektroniske enheter og sensorfelt.
Kjemisk korrosjonsbestandige harde tynne filmer spiller en viktig rolle i moderne industri, og gir pålitelig beskyttelse for ulike utstyr og enheter med sin utmerkede ytelse. I fremtiden, med den kontinuerlige utviklingen av teknologi, vil ytelsen og bruksområdene for kjemisk korrosjonsbestandige harde tynne filmer utvides ytterligere. Spesielt vil utviklingen av funksjonelle harde tynne filmer gi flere muligheter for avansert produksjon og banebrytende teknologifelt. Samtidig vil dyptgående forskning på forberedelsesprosesser og overflatemodifikasjonsteknologier for kjemisk korrosjonsbestandige harde tynne filmer bidra til å oppnå deres bredere industrielle anvendelser.3
