Dalam beberapa tahun terakhir, persyaratan kinerja material di bidang industri dan teknologi terus meningkat, dan film tipis yang keras telah menunjukkan keunggulan unik dalam banyak aplikasi. Khususnya, ketahanan korosi kimia pada film tipis keras telah menjadi topik hangat dalam penelitian dan aplikasi. Film tipis keras yang tahan terhadap korosi kimia banyak digunakan di ruang angkasa, elektronik, instrumen medis, dan industri kimia, sehingga secara signifikan meningkatkan masa pakai dan keandalan produk.
Ketahanan korosi kimiawi pada film tipis keras terutama bergantung pada komposisi kimia, struktur, dan proses preparasi bahan film. Bahan umum untuk film tipis keras tahan korosi kimia termasuk titanium nitrida (TiN), aluminium oksida (Al2O3), kromium nitrida (CrN), dan film berlian. Bahan-bahan ini dicirikan oleh kekerasan yang tinggi, stabilitas kimia yang baik, dan ketahanan terhadap suhu tinggi, efektif menahan erosi asam, basa, garam, dan reagen kimia lainnya.
Film tipis keras yang tahan korosi kimia harus memiliki stabilitas kimia, kekuatan mekanik, dan stabilitas termal yang sangat baik. Bahan film harus tahan terhadap erosi oleh asam kuat, alkali, dan reagen kimia lainnya, menjaga kestabilan sifat fisik dan kimia dalam jangka panjang. Film tersebut harus memiliki kekerasan yang tinggi untuk menahan keausan dan benturan mekanis. Harus ada daya rekat yang baik antara film dan substrat untuk mencegah terkelupas dan retak. Film harus tetap stabil pada suhu tinggi tanpa melunak, terurai, atau teroksidasi.
Proses preparasi film tipis keras tahan korosi kimia terutama meliputi deposisi uap kimia (CVD), deposisi uap fisik (PVD), dan deposisi sputtering. Film terbentuk dengan penguraian gas yang mengandung komponen bahan film pada suhu tinggi dan mengendapkannya pada permukaan substrat. Misalnya, film titanium nitrida biasanya dibuat menggunakan metode CVD. Bahan film diendapkan ke permukaan substrat melalui proses fisik. Metode PVD meliputi penguapan vakum dan deposisi sputtering, yang biasa digunakan untuk pembuatan film kromium nitrida dan film berlian. Dengan pemboman ion pada bahan target, atom-atom dihamburkan dan diendapkan ke permukaan substrat untuk membentuk film. Metode ini biasanya digunakan untuk membuat film tahan korosi kimia dengan kepadatan dan keseragaman tinggi.
Dengan terus meningkatnya permintaan industri, film tahan korosi kimia dengan fungsi tunggal tidak lagi dapat memenuhi persyaratan lingkungan aplikasi yang kompleks. Oleh karena itu, pengembangan film tipis keras tahan korosi kimia fungsional telah menjadi pusat penelitian. Film fungsional ini tidak hanya memiliki ketahanan korosi kimia yang sangat baik tetapi juga memiliki berbagai fungsi seperti pembersihan mandiri, sifat antibakteri, dan konduktivitas.
Dengan memperkenalkan struktur nano pada permukaan film, film tersebut mencapai sifat hidrofobik atau hidrofilik, memungkinkan fungsi pembersihan mandiri yang banyak digunakan di bidang seperti panel fotovoltaik dan bahan bangunan. Menambahkan logam antibakteri seperti perak dan tembaga ke dalam film memungkinkannya memiliki fungsi bakterisidal dan bakteriostatik, cocok untuk instrumen medis dan industri pengemasan makanan. Doping bahan konduktif ke dalam film meningkatkan konduktivitas film, banyak digunakan dalam perangkat elektronik dan bidang sensor.
Film tipis keras tahan korosi kimia memainkan peran penting dalam industri modern, memberikan perlindungan yang andal untuk berbagai peralatan dan perangkat dengan kinerja luar biasa. Di masa depan, dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan, kinerja dan bidang penerapan film tipis keras tahan korosi kimia akan semakin berkembang. Terutama, pengembangan film tipis keras yang fungsional akan memberikan lebih banyak kemungkinan bagi bidang manufaktur kelas atas dan teknologi mutakhir. Pada saat yang sama, penelitian mendalam tentang proses persiapan dan teknologi modifikasi permukaan film tipis keras tahan korosi kimia akan membantu mencapai aplikasi industri yang lebih luas.
