發動機材料保護塗層(5)--- 電子束物理蒸鍍程序(2)－寧靜海遊記

在電子束物理蒸鍍的底層塗層(bond coating)中有關絕熱塗層的物理鍍層的成長必須產生薄等軸鋯化物層(equiaxed zirconia layer)，此層有助於柱狀結構的成核(nucleation)及結構成長。基材與鍍層會在熱處理攝氏1000度時，被均勻地釋放，因柱狀結構其有微弱的鍵結能力，故密度僅有緊密釔部分穩定化鋯化物(yttria partially stabilized zirconia簡稱YPSZ)結構的0.65 – 0.8倍，因此低內應力絕熱塗層終於被設計出來，同時在嚴厲的熱循環週期下仍能保持低內應力。

電子束物理蒸鍍( Electron-Beam Physical Vapor Deposition 簡稱EB-PVD)的優點：

藉控制度層元素的向內擴散性，而可獲得良好鍵結；另因可控制溫度，故可避免由溫度引起的相關失敗問題。
如電子束物理蒸鍍前表面粗度良好，則經蒸鍍後表面粗度完全一樣。
不會造成冷卻孔堵塞。(Preservation of free cross-section of cooling holes)
可以將鉻蒸鍍在所需的位置上。(Tailored compositional coating distribution with regard to Cr content.)
容易去除塗層及重新蒸鍍。(ease of stripping and recoatability)
可藉活性蒸鍍製造絕熱塗層。(possible manufacture of TBCs via reactive evaporation)

電子束物理蒸鍍的限制：

冷卻道內部不會被蒸鍍上；由於零件複雜會遮住蒸鍍氣體的流動。
鍍層成分的容許範圍不可太窄。(specified compositional ranges which should not be too narrow)
由於元素的蒸氣壓如有明顯不同時，如果需同時蒸發時，就必須有另外熱源供應。此導致開發如離子蒸鍍的電漿蒸發技術(plasma assisted evaporation)。

英國物理蒸鍍公司網站:http://www.pvd-coatings.co.uk/