V posledních letech se požadavky na materiálové vlastnosti v průmyslových a technologických oblastech stále zvyšují, a tvrdé tenké filmy prokázaly jedinečné výhody v mnoha aplikacích. Zejména chemická odolnost tvrdých tenkých vrstev proti korozi se stala horkým tématem ve výzkumu a aplikacích. Tvrdé tenké vrstvy odolné proti chemické korozi jsou široce používány v letectví, elektronice, lékařských přístrojích a chemickém průmyslu, což výrazně prodlužuje životnost a spolehlivost výrobků.
Odolnost tvrdých tenkých vrstev proti chemické korozi závisí především na chemickém složení, struktuře a procesu přípravy filmových materiálů. Mezi běžné materiály pro chemické korozivzdorné tvrdé tenké filmy patří nitrid titanu (TiN), oxid hlinitý (Al2O3), nitrid chrómu (CrN) a diamantové filmy. Tyto materiály se vyznačují vysokou tvrdostí, dobrou chemickou stabilitou a odolností vůči vysokým teplotám, účinně odolávají erozi kyselin, zásad, solí a dalších chemických činidel.
Tvrdé tenké filmy odolné proti chemické korozi musí mít vynikající chemickou stabilitu, mechanickou pevnost a tepelnou stabilitu. Materiál filmu by měl odolávat erozi silnými kyselinami, zásadami a jinými chemickými činidly a měl by si zachovat dlouhodobě stabilní fyzikální a chemické vlastnosti. Fólie by měla mít vysokou tvrdost, aby odolala mechanickému opotřebení a nárazu. Mezi fólií a podkladem by měla být dobrá přilnavost, aby se zabránilo odlupování a praskání. Film by měl zůstat stabilní při vysokých teplotách bez měknutí, rozkladu nebo oxidace.
Procesy přípravy tvrdých tenkých filmů odolných proti chemické korozi zahrnují především chemické nanášení z plynné fáze (CVD), fyzikální nanášení z plynné fáze (PVD) a naprašování. Filmy vznikají rozkladem plynů obsahujících složky filmového materiálu při vysokých teplotách a jejich ukládáním na povrch substrátu. Například filmy z nitridu titanu se běžně připravují metodou CVD. Fóliový materiál se nanáší na povrch substrátu fyzikálními procesy. PVD metody zahrnují vakuové napařování a naprašování, běžně používané pro přípravu filmů z nitridu chrómu a diamantových filmů. Při bombardování materiálu terče ionty jsou atomy rozprašovány a ukládány na povrch substrátu za vzniku filmu. Tato metoda se běžně používá k přípravě chemicky odolných filmů s vysokou hustotou a rovnoměrností.
S neustálým nárůstem průmyslové poptávky již jednofunkční chemické antikorozní fólie nemohou splňovat požadavky složitých aplikačních prostředí. Proto se vývoj funkčních tvrdých tenkých filmů odolných proti chemické korozi stal aktivním bodem výzkumu. Tyto funkční fólie mají nejen vynikající odolnost proti chemické korozi, ale mají také mnoho funkcí, jako je samočištění, antibakteriální vlastnosti a vodivost.
Zavedením nanostruktur na povrch fólie dosahuje fólie hydrofobních nebo hydrofilních vlastností, které umožňují samočisticí funkce široce používané v oborech, jako jsou fotovoltaické panely a stavební materiály. Přidání antibakteriálních kovů, jako je stříbro a měď, do fólie umožňuje, aby měla baktericidní a bakteriostatické funkce, vhodné pro lékařské nástroje a průmysl balení potravin. Dopování vodivých materiálů do fólie zvyšuje vodivost fólie, široce používané v elektronických zařízeních a senzorových polích.
Tvrdé tenké filmy odolné proti chemické korozi hrají důležitou roli v moderním průmyslu, poskytují spolehlivou ochranu pro různá zařízení a zařízení s jejich vynikajícím výkonem. V budoucnu, s neustálým pokrokem v technologii, se výkon a pole použití tvrdých tenkých filmů odolných proti chemické korozi dále rozšíří. Zejména vývoj funkčních tvrdých tenkých vrstev poskytne více možností pro špičkovou výrobu a oblasti špičkových technologií. Hluboký výzkum procesů přípravy a technologií povrchové úpravy tvrdých tenkých filmů odolných proti chemické korozi zároveň pomůže dosáhnout jejich širších průmyslových aplikací.
