蒸發(fā)法鍍膜是將固體材料置于真空室內(nèi),在真空條件下,將固體材料加熱蒸發(fā),蒸發(fā)出來的原子或分子能自由地彌布到容器的器壁上。當(dāng)把一些加工好的基板材料放在其中時(shí),蒸發(fā)出來的原子或分子就會(huì)吸附在基板上逐漸形成一層薄膜。根據(jù)蒸發(fā)源不同,真空蒸發(fā)鍍膜法又可 以分為四種:電阻蒸發(fā)源蒸鍍法;電子束蒸發(fā)源蒸鍍法;高頻感應(yīng)蒸發(fā)源蒸鍍法;激光束蒸發(fā)源蒸鍍法。本實(shí)驗(yàn)采用電阻蒸發(fā)源蒸鍍法制備金屬薄膜材料。蒸發(fā)鍍膜,要求從蒸發(fā)源出來的蒸汽分子或原子,到達(dá)被鍍膜基片的距離要小于鍍膜室內(nèi)殘余氣體分子的平均自由程,這樣才能保證蒸發(fā)物的蒸汽分子能無碰撞地到達(dá)基片表面。保證薄膜純凈和牢固,蒸發(fā)物也不至于氧化。真空鍍膜的操作規(guī)程:把零件放入酸洗或堿洗槽中時(shí),應(yīng)輕拿輕放,不得碰撞及濺出。陽江新型真空鍍膜
在等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝中,由等離子體輔助化學(xué)反應(yīng)過程。在等離子體輔助下,200 到500°C的工藝溫度足以實(shí)現(xiàn)成品膜層的制備,因此該技術(shù)降低了基材的溫度負(fù)荷。等離子可在接近基片的周圍被激發(fā)(近程等離子法)。而對(duì)于半導(dǎo)體硅片等敏感型基材,輻射和離子轟擊可能損壞基材。另一方面,在遠(yuǎn)程等離子法中,等離子體與基材間設(shè)有空間隔斷。隔斷不僅能夠保護(hù)基材,也允許激發(fā)混合工藝氣體的特定成分。然而,為保證化學(xué)反應(yīng)在被激發(fā)的粒子真正抵達(dá)基材表面時(shí)才開始進(jìn)行,需精心設(shè)計(jì)工藝過程。PVD真空鍍膜廠真空鍍膜是指在高真空的條件下加熱金屬或非金屬材料,使其蒸發(fā)并凝結(jié)于鍍件表面而形成薄膜的一種方法。
真空鍍膜的方法:分子束外延:分子束外延(MBE)是一中很特殊的真空鍍膜工藝,是在10-8Pa的超高真空條件下,將薄膜的諸組分元素的分子束流,在嚴(yán)格的監(jiān)控之下,直接噴射到襯底表面。MBE的突出優(yōu)點(diǎn)在于能生長(zhǎng)極薄的單晶膜層,并且能精確地控制膜厚和組分與摻雜適于制作微波,光電和多層結(jié)構(gòu)器件,從而為制作集成光學(xué)和超大規(guī)模集成電路提供了有力手段。利用反應(yīng)分子束外延法制備TiO2薄膜時(shí),不需要考慮中間的化學(xué)反應(yīng),又不受質(zhì)量傳輸?shù)挠绊?并且利用開閉擋板(快門)來實(shí)現(xiàn)對(duì)生長(zhǎng)和中斷的瞬時(shí)控制,因此膜的組分和摻雜濃度可隨著源的變化而迅速調(diào)整。MBE的襯底溫度Z低,因此有減少自摻雜的優(yōu)點(diǎn)。
真空鍍膜:離子鍍特點(diǎn):離子鍍是物理的氣相沉積方法中應(yīng)用較普遍的一種鍍膜工藝。離子鍍的基本特點(diǎn)是采用某種方法(如電子束蒸發(fā)磁控濺射,或多弧蒸發(fā)離化等)使中性粒子電離成離子和電子,在基體上必須施加負(fù)偏壓,從而使離子對(duì)基體產(chǎn)生轟擊,適當(dāng)降低負(fù)偏壓后使離子進(jìn)而沉積于基體成膜,適用于高速鋼工具,熱鍛模等材料的表面處理過程。離子鍍的優(yōu)點(diǎn)如下:膜層和基體結(jié)合力強(qiáng),反應(yīng)溫度低。膜層均勻,致密。在負(fù)偏壓作用下繞鍍性好。無污染。多種基體材料均適合于離子鍍。真空鍍膜機(jī)大功率脈沖磁控濺射技術(shù)的脈沖峰值功率是普通磁控濺射的100倍,在1000~3000W/cm2范圍。
電子束蒸發(fā)可以蒸發(fā)高熔點(diǎn)材料,比一般電阻加熱蒸發(fā)熱效率高、 束流密度大、蒸發(fā)速度快,制成的薄膜純度高、質(zhì)量好,通過晶振控制,厚度可以較準(zhǔn)確地控制,可以廣泛應(yīng)用于制備高純薄膜和各種光學(xué)材料薄膜。電子束蒸發(fā)的金屬粒子只能考自身能量附著在襯底表面,臺(tái)階覆蓋性比較差,如果需要追求臺(tái)階覆蓋性和薄膜粘附力,建議使用磁控濺射。在蒸發(fā)溫度以上進(jìn)行蒸發(fā)試,蒸發(fā)源溫度的微小變化即可引起蒸發(fā)速率發(fā)生很大變化。因此,在鍍膜過程中,想要控制蒸發(fā)速率,必須精確控制蒸發(fā)源的溫度,加熱時(shí)應(yīng)盡量避免產(chǎn)生過大的溫度梯度。蒸發(fā)速率正比于材料的飽和蒸氣壓,溫度變化10%左右,飽和蒸氣壓就要變化一個(gè)數(shù)量級(jí)左右。真空鍍膜鍍料離子的遷移:由氣化源供出原子、分子或離子經(jīng)過碰撞以及高壓電場(chǎng)后,高速?zèng)_向工件。PVD真空鍍膜廠
多弧離子真空鍍膜機(jī)鍍膜膜層不易脫落。陽江新型真空鍍膜
廣義的真空鍍膜還包括在金屬或非金屬材料表面真空蒸鍍聚合物等非金屬功能性薄膜。在所有被鍍材料中,以塑料較為常見,其次,為紙張鍍膜。相對(duì)于金屬、陶瓷、木材等材料,塑料具有來源充足、性能易于調(diào)控、加工方便等優(yōu)勢(shì),因此種類繁多的塑料或其他高分子材料作為工程裝飾性結(jié)構(gòu)材料,大量應(yīng)用于汽車、家電、日用包裝、工藝裝飾等工業(yè)領(lǐng)域。但塑料材料大多存在表面硬度不高、外觀不夠華麗、耐磨性低等缺陷,如在塑料表面蒸鍍一層極薄的金屬薄膜,即可賦予塑料程亮的金屬外觀,合適的金屬源還可增加材料表面耐磨性能,拓寬了塑料的裝飾性和應(yīng)用范圍。陽江新型真空鍍膜