С углублением популяризации концепции устойчивого развития и быстрым развитием социальной экономики скоординированное развитие экономики и защита окружающей среды стали основной тенденцией развития предприятий и технологических инноваций.
В контексте развития гальванической промышленности возникает все больше и больше проблем, включая опасность пыли, загрязнение окружающей среды, опасность поражения электрическим током и так далее. Традиционная гальваника не только наносит значительный вред окружающей среде, но и наносит существенный вред здоровью человека, а качество покрытия невысокое.
Опасности традиционной гальваники
Опасность пыли: в процессе работы образуется большое количество пыли, которая в основном состоит из органических растворителей и содержит токсичные вещества, которые легко могут вызвать сыпь или высокую температуру, а также различные другие осложнения. Кроме того, в процессе гальваники будет выделяться большое количество соединений хрома, что может вызвать язвы на коже, невропатию и другие заболевания.
Загрязнение окружающей среды: Сточные воды и отходы, сбрасываемые гальваническими заводами, чрезвычайно вредны для окружающей среды. Эти сточные воды и отходы не только разъедают землю и загрязняют источники воды, но также наносят вред питанию земли, заставляя ее течь водой и влияя на сельскохозяйственное производство.
Опасность поражения электрическим током. Человеческое тело обычно подвержено поражению электрическим током при воздействии источников питания высокого или низкого напряжения. В процессе гальванизации используется различное электрооборудование, в том числе прокатные станки, полировальные станки, электрические печи и электронагреватели. Как правило, входное напряжение относительно высокое, поэтому существует риск поражения электрическим током.
Вместо,технология вакуумного покрытияс более передовой технологией и лучшим качеством покрытия. Технология вакуумного покрытия началась в 1930-х годах и в настоящее время перешла из лабораторий на фабрики, достигнув крупномасштабного производства. Он широко применяется в таких областях промышленности, как фотоэлектрическая энергетика, строительство, отделка, связь и освещение.
В последние годы китайская индустрия вакуумных покрытий переживает быстрое развитие и постоянное улучшение технологического уровня. Некоторые предприятия уже приобрели способность конкурировать с международными производителями, но общий технологический уровень Китая все еще отстает от передового уровня за рубежом. Некоторые основные компоненты, используемые в производстве оборудования, такие как генераторы плазмы и вакуумные насосы, по-прежнему в основном импортируются, что в некоторой степени ограничивает развитие отрасли.
Технология вакуумного покрытия (в основном ПВД-технология) добился значительного прогресса и в инженерных приложениях. Добавив в полость источник ионов дугового разряда, можно генерировать плазму высокой плотности, что значительно повышает скорость ионизации газа. Композиционная технология магнетронного распыления/дугового ионного покрытия сочетает в себе преимущества магнетронного распыления и дугового ионного покрытия с более высокой скоростью ионизации; В процессе испарения не остается капель жидкости и можно подготовить гладкую поверхность; Покрытие имеет чрезвычайно высокую плотность и твердость; Хорошая адгезия мембранной основы. Технология дугового ионного покрытия + импульсной электронной эмиссии позволяет создавать оксидные покрытия при температуре ниже 600 градусов. Встроенная технология PVD может использоваться для металлизации пластика, заменяя технологию хромирования. В процессе производства не используется шестивалентный хром, который является экологически чистым. Производственный процесс имеет низкое энергопотребление, отсутствие отходов, а компоненты могут быть переработаны.
Согласно отчету, объем рынка машин для вакуумного нанесения покрытия в Китае достигнет 61,198 млрд юаней (RMB) в 2022 году, а объем мирового рынка машин для вакуумного нанесения покрытия в том же году достигнет 169,995 млрд юаней. Отчет об исследовании отрасли машин для вакуумного нанесения покрытия объединяет среду развития отрасли и динамику рынка, чтобы сделать разумные прогнозы относительно тенденций рынка машин для вакуумного нанесения покрытия в течение прогнозируемого периода. Ожидается, что мировой рынок машин для вакуумного нанесения покрытия будет расти со среднегодовыми темпами роста 6,3% в течение прогнозируемого периода, и прогнозируется, что общий размер мирового рынка машин для вакуумного нанесения покрытия достигнет 248,443 млрд юаней к 2028 году.
В настоящее время индустрия оборудования для вакуумного нанесения покрытий в Китае в основном разделена на четыре категории: оборудование для нанесения PVD-покрытия, оборудование для нанесения покрытия CVD, оборудование для магнетронного распыления и другое оборудование для вакуумного нанесения покрытия. Среди них оборудование для нанесения PVD-покрытия занимает 55,32% от общего объема рынка оборудования для вакуумного покрытия, занимая первое место. Во-вторых, на оборудование для нанесения бериллиевой пленки CVD приходится 36,67% от общего объема рынка оборудования для вакуумного нанесения покрытий. В-третьих, на оборудование для магнетронного распыления приходится 6,95% от общего объема рынка оборудования для вакуумного нанесения покрытий. Наконец, другое оборудование для вакуумной пленки бериллия занимает 1,05% от общего объема рынка оборудования для вакуумного нанесения покрытия.
Технология вакуумного покрытия играет решающую роль в развитии обрабатывающей и даже высокотехнологичной промышленности. Благодаря постоянному расширению масштабов производства в таких отраслях, как глобальная электронная информация, полупроводники, оптические компоненты и фотоэлектрическая энергетика, Китай может следовать этой тенденции и способствовать развитию индустрии вакуумных покрытий.
С точки зрения защиты окружающей среды технология вакуумного покрытия более экологична, чем традиционное химическое покрытие и гальваническое покрытие. В традиционных процессах, таких как химическое покрытие и гальваника, для очистки окружающей среды требуется большое количество химических реагентов и растворов. Эти растворы часто содержат вредные для окружающей среды тяжелые металлы и химические вещества. Стоимость очистки промышленных отходов, таких как сточные воды и выхлопные газы, высока, и это также может привести к серьезному загрязнению окружающей среды. Однако технология вакуумного нанесения покрытия не требует использования этих химических реагентов и растворов, что позволяет снизить ее воздействие на окружающую среду.
Кроме того, технология вакуумного покрытия превосходит возможности переработки и повторного использования. В традиционных процессах, таких как химическое покрытие и гальваническое покрытие, сложно перерабатывать или очищать сточные воды и отходящие газы от покрытых деталей, и перед сбросом часто требуется химическая обработка, нейтрализация и другие этапы. Технология вакуумного покрытия позволяет эффективно утилизировать и очищать сточные воды и выхлопные газы, а также перерабатывать и повторно использовать металлические элементы и другие вещества в растворах.
Таким образом, технология вакуумного покрытия имеет определенные преимущества с точки зрения защиты окружающей среды и имеет большое значение для содействия развитию чистой и экологичной обрабатывающей промышленности.
В процессе практического применения вакуумного покрытия трибология и интерфейс поверхности являются научными вопросами, которые необходимо изучать с особым вниманием. Разработка высококачественного оборудования для вакуумного нанесения покрытия требует решения технических проблем, таких как основные компоненты, передовые процессы нанесения покрытия и системы управления, особенно активно интегрируясь в волну четвертой промышленной революции и изучая путь цифровой трансформации. Помимо зрелых рынков, таких как инструментальная и автомобильная промышленность, вакуумное напыление также может оказать важную поддержку инновационному развитию в медицинской, аэрокосмической и полупроводниковой промышленности.
