plasmapinnoitusmenetelmät

Plasmapinnoitusmenetelmät tarkoittavat pintakäsittelytapoja, joissa plasmaa käytetään pinnoitteen muodostukseen tai kiinnittymisen edistämiseen substraattiin. Plasma mahdollistaa reaktiot alhaisemmassa lämpötilassa, vahvan adhaesion ja tiheitä, pieniporosia pinnoitteita sekä monimutkaisten geometrioiden tasaisen peittämisen.

Keskeisiä menetelmiä ovat plasmapohjainen kemiallinen höyrystyminen (PECVD), jossa plasma aktivoi prekursorit ja mahdollistaa pinnoitteen laskeutumisen alhaisissa lämpötiloissa; reaktiivinen magnetron-sputterointi, jossa plasma mahdollistaa kidepinnoitteiden, kuten TiN tai Al2O3, sekä muiden oksidien ja nitridien muodostamisen; sekä plasmaspraying, jossa plasma-jetillä sulatettu pinnoite ruiskutetaan substraatin päälle suurteholla.

Pinnoitteiden ominaisuuksia voidaan säätää plasman ominaisuuksilla (kaasujen koostumus, paine, teho) sekä kerroksen paksuudella ja sisäisellä jännitteellä. Plasmapinnoitus soveltuu usein lämpöherkille alustoille ja monimutkaisille geometrioille sekä mahdollistaa hyvän adheesion, tiheyden sekä hallitut rakennetyypit ja vähäisen epäpuhtauden määrän.

Sovelluksia ovat esimerkiksi TiN-, TiAlN- ja diamond-like carbon (DLC) -pinnoitteet työkaluille sekä oksidipinnoitteet kuten Al2O3 korroosiosuojauksessa. Biokompatible pinnoitteet, kuten hydroxyapatite, käytetään lääketieteellisissä ja hammaslääketieteellisissä implantteissa. Plasmapinnoituksia käytetään myös auto- ja ilmailuteollisuudessa sekä yleisessä korroosion- ja kulutuskestävyyden parantamisessa.