イオンプレーティングとは？

イオンめっきは、通常は金属または化合物である物質のコーティングをターゲット部品または表面に堆積させる技術です。 コーティング材料はアークによって気化およびイオン化され、ターゲットに向かって高速で推進されます。イオン化された粒子の電荷により、ターゲットの表面に粒子が結合します。 この手法は物理蒸着と呼ばれることもあります。 通常、真空チャンバーまたは不活性ガス雰囲気で行われます。

イオンプレーティングを受ける材料は、まず異物を除去し、すべての表面をきれいにするために処理されます。 これは、めっきが行われるのと同じ環境で行われ、スパッタリングと呼ばれます。 スパッタリングのプロセスは、その後のめっきプロセスと似ていますが、ターゲットに結合する代わりに、すべての異物の表面を剥離するアルゴンガスなどの別の材料のイオンでターゲットに衝突します。 コーティング材料の適切な結合を保証するために、表面は完全にきれいでなければなりません。

ターゲットが処理され、コーティングの準備が整うと、イオンプレーティングプロセスが開始されます。 コーティング材料は、高電流で非常に低い電圧を利用するアーク電流を使用して蒸発します。 これは、コーティング材料を蒸発させるだけでなく、同一の電荷により互いに反発する個々の原子をイオン化します。 次に、この蒸気はターゲットで推進され、イオン化されたコーティング材料を引き付けるために弱い反対の電荷が与えられます。 これにより、コーティングの気化したイオンが準備された表面に結合します。

イオンプレーティングの基本的な手法は、さまざまな方法で変更できます。 特定のガスや他の気化したイオンを閉鎖環境に導入することにより、ある材料の気化したイオンを他のイオンと組み合わせて、ターゲットに結合する新しい化合物を作成できます。 さまざまな種類の材料を組み合わせることで、さまざまなコーティングが可能になります。

イオンプレーティング技術によって適用されるコーティングは、多くの場合非常に薄く、非常に均一です。 これらのコーティングは、ミクロンオーダーの厚さを持つことができます。 このような薄いコーティングを均等に適用できるため、この手法は、不規則な形状の部品や、電気めっきなどの他の手法では適用できないコーティングの適用に適しています。