V posledných rokoch sa požiadavky na materiálové vlastnosti v priemyselných a technologických oblastiach neustále zvyšujú, a tvrdé tenké filmy preukázali jedinečné výhody v mnohých aplikáciách. Najmä chemická odolnosť tvrdých tenkých vrstiev proti korózii sa stala horúcou témou vo výskume a aplikáciách. Tvrdé tenké vrstvy odolné voči chemickej korózii sú široko používané v leteckom a kozmickom priemysle, elektronike, lekárskych prístrojoch a chemickom priemysle, čím sa výrazne zvyšuje životnosť a spoľahlivosť produktov.
Chemická odolnosť tvrdých tenkých vrstiev proti korózii závisí hlavne od chemického zloženia, štruktúry a procesu prípravy filmových materiálov. Bežné materiály pre tvrdé tenké vrstvy odolné voči chemickej korózii zahŕňajú nitrid titánu (TiN), oxid hlinitý (Al2O3), nitrid chrómu (CrN) a diamantové filmy. Tieto materiály sa vyznačujú vysokou tvrdosťou, dobrou chemickou stabilitou a odolnosťou voči vysokým teplotám, účinne odolávajú erózii kyselín, zásad, solí a iných chemických činidiel.
Tvrdé tenké filmy odolné voči chemickej korózii musia mať vynikajúcu chemickú stabilitu, mechanickú pevnosť a tepelnú stabilitu. Filmový materiál by mal odolávať erózii silnými kyselinami, zásadami a inými chemickými činidlami, pričom by si mal zachovať dlhodobo stabilné fyzikálne a chemické vlastnosti. Fólia by mala mať vysokú tvrdosť, aby odolala mechanickému opotrebovaniu a nárazom. Medzi fóliou a podkladom by mala byť dobrá priľnavosť, aby sa zabránilo odlupovaniu a praskaniu. Film by mal zostať stabilný pri vysokých teplotách bez zmäknutia, rozkladu alebo oxidácie.
Procesy prípravy tvrdých tenkých vrstiev odolných voči chemickej korózii zahŕňajú hlavne chemické vylučovanie z plynnej fázy (CVD), fyzikálne vylučovanie z plynnej fázy (PVD) a naprašovanie. Filmy vznikajú rozkladom plynov obsahujúcich zložky filmového materiálu pri vysokých teplotách a ich ukladaním na povrch substrátu. Napríklad filmy z nitridu titánu sa bežne pripravujú pomocou metódy CVD. Fóliový materiál sa nanáša na povrch substrátu fyzikálnymi procesmi. PVD metódy zahŕňajú vákuové naparovanie a naprašovanie, bežne používané na prípravu filmov z nitridu chrómu a diamantových filmov. Iónovým bombardovaním materiálu terča sa atómy rozprašujú a ukladajú na povrch substrátu, aby vytvorili film. Táto metóda sa bežne používa na prípravu filmov odolných voči chemickej korózii s vysokou hustotou a rovnomernosťou.
S neustálym nárastom dopytu v priemysle už jednofunkčné chemické antikorózne fólie nemôžu spĺňať požiadavky zložitých aplikačných prostredí. Preto sa vývoj funkčných tvrdých tenkých vrstiev odolných voči chemickej korózii stal centrom výskumu. Tieto funkčné fólie majú nielen vynikajúcu odolnosť proti chemickej korózii, ale majú aj viaceré funkcie, ako sú samočistiace, antibakteriálne vlastnosti a vodivosť.
Zavedením nanoštruktúr na povrch fólie dosahuje fólia hydrofóbne alebo hydrofilné vlastnosti, ktoré umožňujú samočistiace funkcie široko používané v oblastiach, ako sú fotovoltaické panely a stavebné materiály. Pridanie antibakteriálnych kovov, ako je striebro a meď do fólie, jej umožňuje mať baktericídne a bakteriostatické funkcie, vhodné pre lekárske nástroje a potravinársky priemysel. Dopovanie vodivých materiálov do fólie zvyšuje vodivosť fólie, ktorá sa široko používa v elektronických zariadeniach a senzorových poliach.
Tvrdé tenké vrstvy odolné voči chemickej korózii zohrávajú dôležitú úlohu v modernom priemysle a poskytujú spoľahlivú ochranu pre rôzne zariadenia a zariadenia s ich vynikajúcim výkonom. V budúcnosti, s neustálym pokrokom v technológii, sa výkon a oblasť použitia tvrdých tenkých vrstiev odolných voči chemickej korózii bude ďalej rozširovať. Najmä vývoj funkčných tvrdých tenkých vrstiev poskytne viac možností pre špičkovú výrobu a oblasti špičkových technológií. Hĺbkový výskum procesov prípravy a technológií povrchovej úpravy tvrdých tenkých vrstiev odolných voči chemickej korózii zároveň pomôže dosiahnuť ich širšie priemyselné aplikácie.
