Az elmúlt években az anyagteljesítményre vonatkozó követelmények az ipari és technológiai területeken tovább nőttek, ill kemény vékony filmek számos alkalmazásban egyedülálló előnyöket mutattak be. Különösen a kemény vékonyrétegek kémiai korrózióállósága vált forró témává a kutatásban és az alkalmazásokban. A kémiai korróziónak ellenálló kemény vékonyrétegeket széles körben használják a repülőgépiparban, az elektronikában, az orvosi műszerekben és a vegyiparban, jelentősen növelve a termékek élettartamát és megbízhatóságát.
A kemény vékonyrétegek kémiai korrózióállósága elsősorban a fóliaanyagok kémiai összetételétől, szerkezetétől és előállítási folyamatától függ. A kémiai korrózióálló kemény vékonyrétegek általános anyagai a titán-nitrid (TiN), az alumínium-oxid (Al2O3), a króm-nitrid (CrN) és a gyémántfilmek. Ezeket az anyagokat nagy keménység, jó kémiai stabilitás és magas hőmérsékletekkel szembeni ellenállás jellemzi, így hatékonyan ellenállnak a savak, lúgok, sók és más kémiai reagensek eróziójának.
A kémiai korrózióálló kemény vékonyrétegeknek kiváló kémiai stabilitással, mechanikai szilárdsággal és termikus stabilitással kell rendelkezniük. A filmanyagnak ellenállnia kell az erős savak, lúgok és más kémiai reagensek által okozott eróziónak, megőrizve hosszú távú stabil fizikai és kémiai tulajdonságait. A fóliának nagy keménységűnek kell lennie, hogy ellenálljon a mechanikai kopásnak és ütéseknek. A fólia és az aljzat között jó tapadásnak kell lennie, hogy elkerülje a leválást és a repedést. A filmnek stabilnak kell maradnia magas hőmérsékleten anélkül, hogy lágyul, bomlik vagy oxidálódik.
A kémiai korrózióálló kemény vékonyrétegek előállítási folyamatai elsősorban a kémiai gőzleválasztást (CVD), a fizikai gőzleválasztást (PVD) és a porlasztásos leválasztást foglalják magukban. A filmek úgy jönnek létre, hogy a filmanyag-komponenseket tartalmazó gázokat magas hőmérsékleten lebontják és az alapfelületre rakják le. Például a titán-nitrid filmeket általában CVD-módszerrel állítják elő. A fóliaanyag fizikai folyamatok során kerül fel a hordozó felületére. A PVD-módszerek közé tartozik a vákuumpárologtatás és a porlasztásos leválasztás, amelyeket általában króm-nitrid filmek és gyémántfilmek előállítására használnak. A célanyag ionos bombázásával az atomok kiporlasztásra kerülnek, és lerakódnak a szubsztrát felületére, így létrejön a film. Ezt a módszert általában nagy sűrűségű és egyenletes kémiai korrózióálló filmek készítésére használják.
Az ipari igények folyamatos növekedésével az egyfunkciós vegyszeres korrózióálló fóliák már nem tudnak megfelelni az összetett alkalmazási környezetek követelményeinek. Ezért a funkcionális kémiai korrózióálló kemény vékonyrétegek fejlesztése kutatási központtá vált. Ezek a funkcionális fóliák nemcsak kiváló kémiai korrózióállósággal rendelkeznek, hanem számos funkcióval is rendelkeznek, például öntisztító, antibakteriális tulajdonságokkal és vezetőképességgel.
A film felületén nanostruktúrák bevezetésével a film hidrofób vagy hidrofil tulajdonságokat ér el, lehetővé téve az olyan területeken széles körben használt öntisztító funkciókat, mint a fotovoltaikus panelek és az építőanyagok. Antibakteriális fémek, például ezüst és réz hozzáadása a fóliához lehetővé teszi, hogy baktericid és bakteriosztatikus funkciókat töltsön be, így alkalmas orvosi műszerek és élelmiszer-csomagoló ipar számára. A vezető anyagok filmbe való adalékolása javítja a fólia vezetőképességét, amelyet széles körben használnak elektronikus eszközökben és érzékelők területén.
A kémiai korrózióálló kemény vékonyrétegek fontos szerepet töltenek be a modern iparban, amelyek kiváló teljesítményükkel megbízható védelmet nyújtanak különféle berendezéseknek, eszközöknek. A jövőben a technológia folyamatos fejlődésével a kémiai korrózióálló kemény vékonyrétegek teljesítménye és alkalmazási területei tovább bővülnek. Különösen a funkcionális kemény vékonyrétegek fejlesztése kínál több lehetőséget a csúcskategóriás gyártás és a legmodernebb technológiai területek számára. Ugyanakkor a kémiai korrózióálló kemény vékonyrétegek előkészítési folyamatainak és felületmódosítási technológiáinak mélyreható kutatása elősegíti szélesebb körű ipari alkalmazásukat.
