涂层产品在各个领域都有广泛应用，是常用的固态薄膜，可以作为防护、绝缘以及装饰等用途，其制备方法主要是采用物理沉积技术或化学沉积技术将金属或非金属化合物涂镀于基体材料上，形成镀层。不过，涂层制作会产生内部应力，影响涂层使用，导致失效。因此，要采取相应措施消除或削弱涂层结构内部的应力，避免应力引起的各种失效。下面，小编为大家分享一下如何控制涂层内部应力吧。
一、选择合适基体
要消除涂层中的热应力，根本方法就是选用热膨胀系数相同的涂层和基体材料。其次是让成膜温度与涂层的测量温度或使用温度相同。此外，热应力作为薄膜应力的一部分，受温度的影响而易于控制，这样通过热应力的变化与本征应力相互作用，调整薄膜的宏观应力，可能起到改善应力的效果。
二、做热退火处理
涂层中存在的各种缺陷是产生本征应力的主要原因。这些缺陷一般都是非平衡缺陷，故有自行消失的倾向。但是，要发生消失，需要外界给以活化能。在对涂层进行热处理时，外界给以热能，非平衡缺陷大量消失，因此涂层内应力显著降低。
三、添加中间涂层
在涂镀多层高反、增透或其它介质膜的过程中，膜料应力性质相同，这样就会增大整个膜层的应力，导致涂层破裂或脱落。利用应变相消的原理，在膜层与膜层之间再沉积一层薄膜，控制工艺使膜内呈现与结构涂层相反的应力状态，来缓解应力带来的破坏作用。
另外，当基体和涂层的材料性质差别过大时，即界面性质不一致，其相互作用就大，这种作用力有使两种材料结构相似的作用趋势，因此涂层内产生很大的变形，形成内应力。这种情况可先对基体进行表面处理，即添加亚层，增大表面的润湿性，对涂层和基体的结构起到过渡作用，保持结构的连续性，从而减小应力。
涂层
四、改变工艺参数
沉积过程中工艺参数的改变会直接影响薄膜中的残余应力水平，通过调整镀膜时的基底温度、工作气压、沉积速率等工艺参数可以控制薄膜中应力的大小，甚至会改变应力的性质。
例如，对于溅射镀膜，随着反应腔内溅射气压的增大，高能离子(粒子)的浓度增大，使得气体分子自由程减小，存在严重相互碰撞的散射现象，从而减小了气体分子的能量，原子喷丸效应削弱，增大了沉积粒子流的倾斜分量，致使膜结构疏松，压应力越来越小，变为张应力，张应力先增大再减小。
五、改进沉积技术
在磁控溅射沉积涂层过程中，随着射频源功率的变化，沉积原子的动能也发生改变，界面扩散层结构和膜层结构的缺陷浓度也随之变化。因此，涂层内的残余应力就会发生改变。
上述即是如何控制涂层内部应力的常用方法介绍，根据上文可知，涂层内部的应力对于涂层性能有着很大负面影响，为了消除不利影响，确保涂层结构稳定，性能可靠，要采取相应措施减小内应力。材料科技生产的涂层性能优异，质量可靠，采用良好沉积工艺与优质设备，减小涂层内部应力，提高涂层性能，欢迎有需要的客户致电咨询。
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