جستجو در تالارهای گفتگو

پوشش ها و لایه های ضخیم ( Coatings and thick films) مقدمه واژه ی لایه ی ضخیم( thick film) نه تنها به ضخامت لایه اشاره دارد، بلکه همچنین به لایه ها و پوشش هایی اشاره دارد که بوسیله ی تکنیک های معین ایجاد می شوند. بیشتر روش هایی که ما در این مقاله توصیف می کنیم، از ذرات سرامیکی استفاده می کنند که در یک حلال آلی یا آبی( به صورت سوسپانسیون) قرار دارند. برای تولید یک لایه ی سرامیکی چسبنده ضروری است که مواد فرار از پوشش زدوده شود. بسیاری از فرایندهایی که در اینجا توصیف می شوند، به نسبت ارزان قیمت و ساده هستند. ریخته گری نواری( tape casting) برای تولید صفحات پهن از مواد سرامیکی مختلف استفاده می شده است و محصولات تولیدی با این روش در کاربردهایی مانند زیرلایه ها( substrates)، دی الکتریک های خازنی( capacitor dielectrics) و الکترولیت های سلول سوخت( fuel cell electrolytes) استفاده می شده اند. برخی از تکنیک های توصیف شده در این مقاله( برای مثال پوشش دهی چرخشی ( spin coating)) تنها برای تولیدلایه بر روی زیرلایه های پهن، مفید می باشد. به هر حال پوشش دهی غوطه وری( dip coating) و رسوب دهی الکتروفورتیک می تواند برای پوشش دهی اشکال پیچیده استفاده شود. ما این مبحث را با توصیف نحوه ی اتصال لایه ی ضخیم کار خود را به پایان می رسانیم. در این کاربرد، سرامیک ها به عنوان زیرلایه مورد استفاده قرار می گیرند و لایه بر روی آنها رسوب می کنند و از این رو ترکیب خمیرهایی که برای این کار مورد استفاده قرار می گیرند، مهم است. قانون این تکنولوژی متفاوت نیست اما کنترل کردن آن ممکن است متفاوت باشد. تعریف لایه ی ضخیم( thick film) یک لایه ی ضخیم به طور نمونه وار یک ضخامتی در حدود 10 تا 25 میکرون است؛ لایه های نازک( thin film) معمولا ضخامتی کمتر از 500 نانومتر دارند. به هر حال چیزی که به وطور حقیقی لایه ی نازک را از لایه ی ضخیم متمایز می کند، روشی است که تولید شده است، نه ضخامت آن. در اغلب موارد لایه های نازک بوسیله ی تکنیک های خلأ مانند پاشش( spattering) و اپی تاکسی باریکه ی مولکولی( molecular beam epitaxy) رسوب دهی می شوند. لایه های ضخیم از محلول ها یا خمیرها رسوب دهی می شوند. این رسوبات باید خشک شوند و در اغلب مواد پس از خشک شدن، باید پوشش را زینتر نمود تا پوشش نهایی پدید آید. چندین مزیت برای فرایندهای تولید پوشش های ضخیم وجود دارد:  سادگی  مکنیزه شدن آسان  سرعت بالا  قیمت پایین  تطبیق پذیری( versatile)  پوشش دهی زیر لایه های پیچیده علاوه بر توصیف برخی از روش های مورد استفاده برای ایجاد لایه های سرامیکی ضخیم، ما همچنین فرایند ریخته گری نواری( tape casting process) را نیز توصیف می کنیم. لایه های تولید شده بوسیله ی ریخته گری نواری، یه عنوان یک پوشش مورد استفاده قرار نمی گیرند اما از آنها به عنوان صفحات سرامیکی خود حمایت شونده( self-supporting) استفاده می شود. این صفحات سرامیکی به طور گسترده در تولید مدارات لایه ضخیم( thick-film circuits) استفاده می شوند. ریخته گری نواری( tape casting) ریخته گری نواری برای تولید صفحات سرامیکی پهن که دارای ضخامت های بیش از 1 میلی متر هستند، استفاده می شود. این فرایند در طی دهه ی 1940 برای دی الکتریک های خازنی، توسعه یافت. تولید خازن های سرامیکی هنوز هم یکی از کاربردهای مهم ریخته گری نواری است. در ریخته گری نواری، یک دوغاب( که لغزنده( slip) نامیده می شود) دارای سرامیک پودر شده، حلال و بایندر بر روی یک صفحه ی پلیمر( مانند ) در حال حرکت پخش می شود (مانند شکل 1). در شکل ابتدایی از ریخته گری نواری، دوغاب بر روی یک صفحه ی گچی پخش می شد. استفاده از صفحه ی پلیمری در سال 1961 اختراع شد و از آن زمان به بعد، این فرایند به طور زیادی تغییر نکرده است. اصل مورد استفاده در این فرایند همانند کشیدن گچ بر روی دیوار، کشیدن خامه بر روی کیک و یا نقاشی کردن است.