Twardość
Ogólnie rzecz biorąc, twardość można rozumieć jako odporność danego materiału na miejscowe odkształcenia plastyczne, czy też odporność na wnikanie ciała obcego w jego powierzchnię. Fizycznie zależy to od wielu właściwości charakterystycznych dla danego materiału, takich jak moduł Younga, odporność na pękanie, elastyczność itp. Z punktu widzenia zastosowania twardość jest zmienną determinującą odporność materiału na różnego rodzaju zużycie kontaktowe, takie jak zużycie ścierne, adhezyjne itp.
Odporność na ścieranie
Odporność materiału na niepożądane odkształcenia i ubytki powierzchni materiału w wyniku naprężeń mechanicznych, termicznych, chemicznych itp. Wraz z „powiązaną” z nią twardością jest to jedna z największych zalet powłok PVD.
Zwilżalność
Wyraża zdolność wybranej cieczy do zwilżania określonej powierzchni. Zwilżalność powierzchni można w pewnym stopniu modyfikować za pomocą warstw.
Biokompatybilność
Jest to kluczowy wymóg dla instrumentów i komponentów przeznaczonych do bezpośredniego kontaktu z żywą tkanką. Standardowym wyborem w tym zakresie jest azotek tytanu.
Wysoka powierzchnia właściwa
Współokreśla wydajność procesów sorpcji i adsorpcji, reaktywność chemiczną ciał stałych i niektóre procesy katalityczne. Proces PVD umożliwia nadanie warstwom struktury zapewniającej wysoką powierzchnię właściwą.
Właściwości dyfuzyjne
Dyfuzja to mechanizm transportu masy w ciałach stałych w wyniku drgań termicznych atomów. Bardzo zwarte i pozbawione defektów warstwy PVD mogą służyć jako bariery dyfuzyjne zapobiegające przenikaniu niepożądanych substancji do podłoża.
Naprężenia wewnętrzne
Naprężenia wewnętrzne (szczątkowe) to naprężenia mechaniczne występujące w materiale nawet bez obciążenia zewnętrznego. Warstwy PVD charakteryzują się naprężeniami ściskającymi wynoszącymi około 2 GPa, co może znacznie zwiększyć wytrzymałość materiału i jego odporność na zmęczenie przy cyklicznym obciążeniu.
Hamowanie rozwoju bakterii
Termin hamowanie (inhibicja) rozwoju bakterii oznacza zdolność powierzchni do aktywnego tłumienia występowania i namnażania się organizmów mikrobiologicznych. Do inhibicji można zastosować specjalistyczne warstwy zawierające srebro lub miedź.
Właściwości optyczne
Do właściwości optycznych powierzchni, na które warstwy wpływają najczęściej, należą przepuszczalność, absorbancja/pochłanianie i współczynnik odbicia. Oprócz głównie nanometrowych specjalistycznych warstw dla komponentów optycznych, istnieje szereg mikrometrowych opcji związanych na przykład z unikalnym połączeniem wysokiej absorpcji i ekstremalnej odporności na ciepło.
Tarcie
Właściwości tarcia odnoszą się do zachowania powierzchni danego materiału przy ruchu względnym w kontakcie z inną stałą powierzchnią. Warstwy PVD mogą znacząco zmienić właściwości oryginalnej pary ciernej. Zoptymalizowane warianty działają nawet jako smary wysokotemperaturowe do temperatur około 600°C.
Właściwości dekoracyjne
Naturalna kolorystyka funkcjonalnych warstw PVD w odcieniach szarości jest w większości niewyraźna. Istnieje jednak szeroka gama atrakcyjnych odcieni kolorów, które powstają w wyniku interferencji lub dyfrakcji.
Odporność na korozję
Proces degradacji, w którym materiał ulega uszkodzeniu w wyniku reakcji chemicznej lub elektrochemicznej z otaczającym środowiskiem. Powłoki metaliczne i ceramiczne stanowią bardzo interesującą alternatywę dla standardowych technologii.
Stabilność cieplna
Stabilność cieplną materiałów można podzielić na strukturalną i chemiczną. W zależności od składu, powłoki PVD w obu trybach mogą wytrzymać temperatury od 300°C do ponad 1000°C.
Obojętność chemiczna
Zdolność powłok PVD do odporności na reakcje chemiczne z otaczającymi substancjami lub środowiskiem. Właściwość ta zapewnia, że powłoki pozostają stabilne i nie reagują z chemikaliami, środowiskiem korozyjnym lub innymi agresywnymi substancjami, co przedłuża ich żywotność i zwiększa ochronę materiału podłoża
Rezystywność elektryczna
WarstwyPVD mogą być bardzo dobrymi izolatorami elektrycznymi. W niektórych zastosowaniach stanowią alternatywę dla konwencjonalnych rozwiązań, wykorzystujących ceramikę izolacyjną i powłoki natryskowe, a w niektórych są jedynym rozwiązaniem.