ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของวัสดุในด้านอุตสาหกรรมและเทคโนโลยียังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และ ฟิล์มบางแข็ง ได้แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์ในการใช้งานมากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งความต้านทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมีของฟิล์มบางแข็งกลายเป็นประเด็นร้อนในการวิจัยและการใช้งาน ฟิล์มบางแข็งที่ทนทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมีถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและอวกาศ อิเล็กทรอนิกส์ เครื่องมือทางการแพทย์ และอุตสาหกรรมเคมี ซึ่งช่วยเพิ่มอายุการใช้งานและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมาก
ความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคมีของฟิล์มบางแข็งส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมี โครงสร้าง และกระบวนการเตรียมของวัสดุฟิล์ม วัสดุทั่วไปสำหรับฟิล์มแข็งบางที่ทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมี ได้แก่ ไทเทเนียมไนไตรด์ (TiN), อลูมิเนียมออกไซด์ (Al2O3), โครเมียมไนไตรด์ (CrN) และฟิล์มเพชร วัสดุเหล่านี้มีลักษณะพิเศษคือมีความแข็งสูง มีเสถียรภาพทางเคมีที่ดี และทนทานต่ออุณหภูมิสูง ต้านทานการกัดเซาะของกรด ด่าง เกลือ และรีเอเจนต์เคมีอื่นๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ฟิล์มบางแข็งที่ทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมีจำเป็นต้องมีเสถียรภาพทางเคมี ความแข็งแรงทางกล และเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีเยี่ยม วัสดุฟิล์มควรต้านทานการกัดเซาะของกรดแก่ ด่าง และสารเคมีอื่นๆ โดยคงคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีให้คงอยู่ในระยะยาว ฟิล์มควรมีความแข็งสูงเพื่อต้านทานการสึกหรอทางกลและการกระแทก ควรมีการยึดเกาะที่ดีระหว่างฟิล์มกับพื้นผิวเพื่อป้องกันการหลุดลอกและแตกร้าว ฟิล์มควรคงความเสถียรที่อุณหภูมิสูงโดยไม่ทำให้อ่อนตัว สลายตัว หรือออกซิไดซ์
กระบวนการเตรียมฟิล์มแข็งบางที่ทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมีส่วนใหญ่รวมถึงการสะสมไอสารเคมี (CVD) การสะสมไอทางกายภาพ (PVD) และการสะสมสปัตเตอร์ ฟิล์มเกิดขึ้นจากการสลายก๊าซที่มีส่วนประกอบของวัสดุฟิล์มที่อุณหภูมิสูงและสะสมไว้บนพื้นผิวของวัสดุพิมพ์ ตัวอย่างเช่น ฟิล์มไทเทเนียมไนไตรด์มักเตรียมโดยใช้วิธี CVD วัสดุฟิล์มจะสะสมอยู่บนพื้นผิวของวัสดุพิมพ์โดยผ่านกระบวนการทางกายภาพ วิธีการ PVD รวมถึงการระเหยแบบสุญญากาศและการสะสมสปัตเตอร์ ซึ่งมักใช้ในการเตรียมฟิล์มโครเมียมไนไตรด์และฟิล์มเพชร โดยการระดมยิงด้วยไอออนของวัสดุเป้าหมาย อะตอมจะถูกสปัตเตอร์ออกมาและสะสมอยู่บนพื้นผิวของสารตั้งต้นเพื่อสร้างฟิล์ม โดยทั่วไปวิธีนี้จะใช้ในการเตรียมฟิล์มที่ทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมีซึ่งมีความหนาแน่นและความสม่ำเสมอสูง
ด้วยความต้องการทางอุตสาหกรรมที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ฟิล์มป้องกันการกัดกร่อนด้วยสารเคมีฟังก์ชันเดียวจึงไม่สามารถตอบสนองความต้องการของสภาพแวดล้อมการใช้งานที่ซับซ้อนได้อีกต่อไป ดังนั้นการพัฒนาฟิล์มบางแข็งที่ทนทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมีจึงกลายเป็นจุดสนใจในการวิจัย ฟิล์มเชิงฟังก์ชันเหล่านี้ไม่เพียงแต่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมีที่ดีเยี่ยมเท่านั้น แต่ยังมีฟังก์ชันหลายอย่าง เช่น การทำความสะอาดตัวเอง คุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรีย และการนำไฟฟ้า
ด้วยการแนะนำโครงสร้างนาโนบนพื้นผิวฟิล์ม ฟิล์มจึงได้รับคุณสมบัติที่ไม่ชอบน้ำหรือชอบน้ำ ทำให้สามารถทำความสะอาดตัวเองได้ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ เช่น แผงเซลล์แสงอาทิตย์และวัสดุก่อสร้าง การเพิ่มโลหะต้านเชื้อแบคทีเรีย เช่น เงินและทองแดง ลงในฟิล์มทำให้มีฟังก์ชันในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียและแบคทีเรีย เหมาะสำหรับเครื่องมือทางการแพทย์และอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์อาหาร การเติมวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าลงในฟิล์มจะช่วยเพิ่มความสามารถในการนำไฟฟ้าของฟิล์ม ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และสาขาเซ็นเซอร์
ฟิล์มบางแข็งที่ทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมีมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ โดยให้การปกป้องที่เชื่อถือได้สำหรับอุปกรณ์และอุปกรณ์ต่างๆ ด้วยประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม ในอนาคต ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง ประสิทธิภาพและการใช้งานของฟิล์มบางแข็งที่ทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมีจะเพิ่มมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การพัฒนาฟิล์มบางแข็งที่ใช้งานได้จะช่วยเพิ่มความเป็นไปได้มากขึ้นสำหรับสาขาการผลิตระดับไฮเอนด์และเทคโนโลยีล้ำสมัย ในขณะเดียวกัน การวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับกระบวนการเตรียมการและเทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของฟิล์มแข็งบางที่ทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมี จะช่วยให้บรรลุผลการใช้งานทางอุตสาหกรรมในวงกว้าง
