Ảnh hưởng của công nghệ phủ bay hơi chùm tia điện tử đối với độ bền của tấm kính cường lực hóa học là một vấn đề phức tạp liên quan đến khoa học vật liệu, tính chất cơ học và kỹ thuật giao diện. Sau đây là phân tích hệ thống từ cơ chế hoạt động, dữ liệu thử nghiệm, tối ưu hóa quy trình, v.v.

1. Cơ chế hoạt động của lớp phủ bay hơi chùm electron đối với cường độ thủy tinh

(1)Tái cấu trúc trường ứng suất bề mặt

Đặc điểm của kính cường lực hóa học:quaK?Trao đổi ion tạo thành một lớp áp suất bề mặt (thường là500-800MPaĐộ sâu30-100μm) Là nguồn gốc chính của cường độ.

Ảnh hưởng của việc giới thiệu lớp phủ:

Ứng suất nhiệt: nhiệt độ cao cục bộ khi chùm electron bay hơi (nguồn bay hơi nhôm xấp xỉ1500℃) Có thể dẫn đến ủ microzone bề mặt, giảm căng thẳng áp suất10-15%。

Căng thẳng này:Ai?Các loại màng cứng thường xuất hiện200-400MPaCăng thẳng căng thẳng, một gradient căng thẳng được hình thành sau khi chồng lên ứng suất áp suất thủy tinh.

(2)Sửa lỗi và giới thiệu

Hiệu ứng tích cực:Lớp phủ có thể lấp đầy các vết nứt nhỏ trên bề mặt (chẳng hạn như100nmcủaGriffithvết nứt), ngăn chặn vết nứt mở rộng, nângWeibullMô đun.

Dữ liệu thí nghiệm: Mạ100nm Al? À?Kính, độ bền gãy.KcCải thiện approx8%(Từ0.75→0.81 Mpa · m1 / 2）。

Hiệu ứng tiêu cực:Việc bắn phá chùm electron có thể tạo ra các khiếm khuyết mới (chẳng hạn như khoảng trống oxy không cầu nối), đặc biệt là trong lắng đọng tốc độ cao (>5 nm / giây(Khi đó).

2. Các yếu tố ảnh hưởng chính và dữ liệu thử nghiệm

(1)Lựa chọn vật liệu màng

(2)Tác động của các thông số quá trình

Nhiệt độ cơ sở:

＜150Ảnh hưởng không đáng kể đến lớp cường lực ở ℃ (ngưỡng ổn định nhiệt của lớp trao đổi ion xấp xỉ)300℃）。

＞200℃ sẽ dẫn đếnK?khuếch tán ngược, mất áp suất có thể đạt được30%。

Tỷ lệ lắng đọng:

Tốc độ thấp (1-2nm / giây) Sự hình thành của một bộ phim dày đặc, tăng cường độ đáng kể;

Tốc độ cao (>5 nm / giây) Dễ sinh ra tinh thể hình trụ, giảm lực kết hợp giao diện.

(3)So sánh kiểm tra sức mạnh

#Dữ liệu kiểm tra độ bền uốn bốn điểm (Đơn vị:Mpa）

Không tráng= 850± 50

Ai?Sơn phủ= 920 ± 40

TiO?Sơn phủ= 780 ± 60

3. Tối ưu hóa quy trình

(1)Công nghệ lắng đọng nhiệt độ thấp

Chiến lược quét chùm tia điện tử:thời hạn: permanant-never Lift ban (VĨNH VIỄN) (Chu kỳ nhiệm vụ＜30%) Giảm tải nhiệt, tăng nhiệt độ cơ bản được kiểm soát trong80℃。

Hỗ trợ plasma:Giới thiệuECRPlasma (công suất)500W) Thúc đẩy sự dày đặc của nhiệt độ thấp và giảm ảnh hưởng nhiệt.

(2)Kỹ thuật giao diện

Thiết kế lớp chuyển tiếp gradient:Deposit trước10nm SiO?Lớp đệm (chuyển đổi hệ số giãn nở nhiệt), mạ lạiAi?Có thể nâng cấp giao diện lên5J / m2。

ủ sau khi điều trị:
250℃/ 2 giờChân không ủ có thể được phát hành30-40%Màng căng thẳng, đồng thời không tổn hại đến lớp thép.

(3)Giám sát trực tuyến

Laser Elliptical thiên vị: thời gian thực theo dõi căng thẳng màng (độ nhạy)± 10MPa）。

Phát hiện sóng bề mặt âm thanh: Đánh giá sự thay đổi độ sâu của lớp cường lực (độ chính xác)± 2μm）。

4. Trường hợp ứng dụng điển hình

(1)Điện thoại thông minh Cover

Yêu cầu:
0,5 mmHóa chất xét nghiệm miễn dịch Roche Diagnostics (CS＞600 Mpa) Mạ màng chống vân tay.AF + Al? À?）。

Chương trình:

Sự bay hơi chùm electron50nm Al? À?（1.5nm / giây,Nhiệt độ cơ sở120℃）

Hạt chia organic (IAD，200eV Ar?）

Kết quả:

Tăng cường sức mạnh12%(Từ620→695MPa）

Độ cứng của bút chì đạt9 giờ

(2)Xe hiển thị Cover

Thách thức:mạc đường ruột muqueuses digestives (Tiêu chuẩn ISO 20567-1）。

Giải pháp:Áp dụngAi? SiO?Phim nhiều lớp (tổng độ dày)200nm), thông qua thiết kế bù ứng suất:

một tầngAi?：+ 300MPaCăng thẳng

một tầngSiO?：Từ 150MPaCăng thẳng áp suất

Ứng suất ròng sau khi kết hợp nhiều lớp+ 50MPa

5. Phân tích và cải tiến lỗi

6. Định hướng tương lai

(1)Tải trọng nhiệt cực thấp

Laser hỗ trợ bay hơi chùm tia điện tử:Với1064nmLaser làm nóng mục tiêu cục bộ, giảm nhu cầu năng lượng chùm tia điện tử.

Công nghệ chùm tia điện tử lạnh:Sử dụng nguồn điện tử phát xạ trường (nhiệt độ cathode<)500℃）。

(2)Điều chỉnh ứng suất thông minh

Tối ưu hóa Machine Learning:Dự đoán sự kết hợp màng tốt nhất dựa trên dữ liệu lịch sử (ví dụ:Ai? - Có không? N?tỷ lệ (

Hệ thống sơn thích ứng:Điều chỉnh các thông số lắng đọng (kiểm soát vòng kín) thông qua phản hồi ứng suất thời gian thực.

(3)Chức năng tổng hợp

Kháng khuẩnAgpha tạpAi?：Đồng bốc hơiAgMục tiêu (Nội dung<3 tại.%), đạt được tỷ lệ kìm khuẩn đồng thời với cường độ nâng>99%。

Kết luận:

Ảnh hưởng của lớp phủ bay hơi chùm tia điện tử đối với độ bền của tấm kính cường lực hóa học được điều chỉnh hai chiều:

Nâng lên phía trước: thông qua sửa chữa lỗi và tăng cường bề mặt, có thể đạt được10-20%Cường độ tăng trưởng;

Disable (adj): khuyết tật (150℃) và ứng suất phù hợp (căng thẳng căng thẳng của lớp màng<200 Mpa）。

Những đột phá công nghệ trong tương lai sẽ tập trung vào:①Thiết bị vớt váng dầu mỡ cho xử lý nước thải -PetroXtractor - Well Oil Skimmer (50℃）；②Lớp màng-Thiết kế hiệp đồng các tầng công nghiệp;③Ứng dụng tích hợp công nghệ NDT trực tuyến.