Son yıllarda endüstriyel ve teknolojik alanlarda malzeme performansına yönelik gereksinimler artmaya devam etti ve sert ince filmler birçok uygulamada benzersiz avantajlar göstermiştir. Özellikle sert ince filmlerin kimyasal korozyon direnci araştırma ve uygulamalarda sıcak bir konu haline gelmiştir. Kimyasal korozyona dayanıklı sert ince filmler, havacılık, elektronik, tıbbi aletler ve kimya endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmakta ve ürünlerin servis ömrünü ve güvenilirliğini önemli ölçüde artırmaktadır.
Sert ince filmlerin kimyasal korozyon direnci esas olarak film malzemelerinin kimyasal bileşimine, yapısına ve hazırlanma sürecine bağlıdır. Kimyasal korozyona dayanıklı sert ince filmler için yaygın olarak kullanılan malzemeler arasında titanyum nitrür (TiN), alüminyum oksit (Al2O3), krom nitrür (CrN) ve elmas filmler bulunur. Bu malzemeler yüksek sertlik, iyi kimyasal stabilite ve yüksek sıcaklıklara direnç ile karakterize edilir ve asitlerin, alkalilerin, tuzların ve diğer kimyasal reaktiflerin erozyonuna etkili bir şekilde direnç gösterir.
Kimyasal korozyona dayanıklı sert ince filmlerin mükemmel kimyasal stabiliteye, mekanik dayanıklılığa ve termal stabiliteye sahip olması gerekir. Film malzemesi güçlü asitler, alkaliler ve diğer kimyasal reaktiflerin neden olduğu erozyona karşı dayanıklı olmalı ve uzun süreli stabil fiziksel ve kimyasal özellikleri korumalıdır. Filmin mekanik aşınmaya ve darbeye dayanabilmesi için yüksek sertliğe sahip olması gerekir. Soyulma ve çatlamayı önlemek için film ile alt tabaka arasında iyi bir yapışma olmalıdır. Film yüksek sıcaklıklarda yumuşamadan, ayrışmadan veya oksitlenmeden stabil kalmalıdır.
Kimyasal korozyona dayanıklı sert ince filmlerin hazırlanma işlemleri esas olarak kimyasal buhar biriktirme (CVD), fiziksel buhar biriktirme (PVD) ve püskürtme biriktirme işlemlerini içerir. Filmler, film malzemesi bileşenlerini içeren gazların yüksek sıcaklıklarda ayrıştırılması ve bunların altlık yüzeyinde biriktirilmesiyle oluşturulur. Örneğin, titanyum nitrür filmleri yaygın olarak CVD yöntemi kullanılarak hazırlanır. Film malzemesi, fiziksel işlemler yoluyla alt tabaka yüzeyine biriktirilir. PVD yöntemleri, krom nitrür filmleri ve elmas filmleri hazırlamak için yaygın olarak kullanılan vakumlu buharlaştırma ve püskürtme biriktirmeyi içerir. Hedef malzemenin iyon bombardımanı ile atomlar püskürtülür ve filmi oluşturmak üzere altlık yüzeyine biriktirilir. Bu yöntem genellikle yüksek yoğunluk ve homojenliğe sahip, kimyasal korozyona dayanıklı filmler hazırlamak için kullanılır.
Endüstriyel talebin sürekli artmasıyla birlikte, tek fonksiyonlu kimyasal korozyona dayanıklı filmler artık karmaşık uygulama ortamlarının gereksinimlerini karşılayamamaktadır. Bu nedenle, fonksiyonel kimyasal korozyona dayanıklı sert ince filmlerin geliştirilmesi, araştırmaların sıcak noktası haline geldi. Bu fonksiyonel filmler sadece mükemmel kimyasal korozyon direncine sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda kendi kendini temizleme, antibakteriyel özellikler ve iletkenlik gibi birçok fonksiyona da sahiptir.
Film yüzeyine nanoyapılar eklenerek film, hidrofobik veya hidrofilik özellikler elde ederek, fotovoltaik paneller ve yapı malzemeleri gibi alanlarda yaygın olarak kullanılan kendi kendini temizleme işlevlerini mümkün kılar. Filme gümüş ve bakır gibi antibakteriyel metallerin eklenmesi, tıbbi aletler ve gıda ambalaj endüstrileri için uygun, bakteri yok edici ve bakteriyostatik işlevlere sahip olmasını sağlar. İletken malzemelerin filme katkılanması, filmin iletkenliğini arttırır; elektronik cihazlarda ve sensör alanlarında yaygın olarak kullanılır.
Kimyasal korozyona dayanıklı sert ince filmler, mükemmel performanslarıyla çeşitli ekipman ve cihazlar için güvenilir koruma sağlayarak modern endüstride önemli bir rol oynamaktadır. Gelecekte teknolojinin sürekli ilerlemesiyle kimyasal korozyona dayanıklı sert ince filmlerin performansı ve uygulama alanları daha da genişleyecektir. Özellikle fonksiyonel sert ince filmlerin geliştirilmesi, üst düzey üretim ve ileri teknoloji alanları için daha fazla olanak sağlayacaktır. Aynı zamanda, kimyasal korozyona dayanıklı sert ince filmlerin hazırlama süreçleri ve yüzey modifikasyon teknolojileri üzerine derinlemesine araştırmalar, bunların daha geniş endüstriyel uygulamalara ulaşmasına yardımcı olacaktır.
