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【深涂學(xué)會(huì) 科普知識(shí)】真空鍍膜技術(shù)介紹

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真空鍍膜的應(yīng)用廣泛,如真空鍍鋁,在塑料等基體上進(jìn)行真空鍍,再經(jīng)過(guò)不同顏色的染色處理,可以應(yīng)用于家具、工藝品、燈飾、鐘表、玩具、汽車燈具、反光鏡及柔軟包裝材料等產(chǎn)品制造中,裝飾效果十分出色。





真空鍍膜技術(shù)通常應(yīng)用的領(lǐng)域

① 在硬質(zhì)涂層中的應(yīng)用:切削工具、模具和耐磨耐腐蝕零件等。


在防護(hù)涂層中的應(yīng)用:飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片、汽車鋼板、散熱片等。


在光學(xué)薄膜領(lǐng)域中的應(yīng)用:增透膜、高反膜、截止濾光片、防偽膜等。


在建筑玻璃方面的應(yīng)用:陽(yáng)光控制膜、低輻射玻璃、防霧防露和自清潔玻璃等。


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在太陽(yáng)能利用領(lǐng)域的應(yīng)用:太陽(yáng)能集熱管、太陽(yáng)能電池等。


在集成電路制造中的應(yīng)用:薄膜電阻器、薄膜電容器、薄膜溫度傳感器等。


在信息顯示領(lǐng)域的應(yīng)用:液晶屏、等離子屏等。


在信息存儲(chǔ)領(lǐng)域的應(yīng)用:磁信息存儲(chǔ)、磁光信息存儲(chǔ)等。


在裝飾飾品上的應(yīng)用:手機(jī)殼、表殼、眼鏡架、五金、小飾品等鍍膜。


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真空鍍膜技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

① 鍍覆材料廣泛:可作為真空鍍蒸發(fā)材料有幾十種,包括金屬、合金和非金屬。真空鍍膜加工還可以像多層電鍍一樣,加工出多層結(jié)構(gòu)的復(fù)合膜,滿足對(duì)涂層各種不同性能的需求;


② 真空鍍膜技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不能通過(guò)電沉積方法形成鍍層的涂覆:如鋁、鈦、鋯等鍍層,甚至陶瓷和金剛石涂層,這是十分難能可貴的;


③ 真空鍍膜性能優(yōu)良:真空鍍膜厚度遠(yuǎn)小于電鍍層,但涂層的耐摩擦和耐腐蝕性能良好,孔隙率低,而且無(wú)氫脆現(xiàn)象,相對(duì)電鍍加工而言可以節(jié)約大量金屬材料;


③ 環(huán)境效益優(yōu)異:真空鍍膜加工設(shè)備簡(jiǎn)單、占地面積小、生產(chǎn)環(huán)境優(yōu)雅潔凈,無(wú)污水排放,不會(huì)對(duì)環(huán)境和操作者造成危害。在注重環(huán)境保護(hù)和大力推行清潔生產(chǎn)的形勢(shì)下,真空鍍膜技術(shù)在許多方面可以取代電鍍加工。



真空鍍膜技術(shù)的分類

真空鍍膜主要分類有:蒸發(fā)鍍膜、濺射鍍膜和離子鍍。


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蒸發(fā)鍍膜

在真空狀態(tài)下,加熱蒸發(fā)容器中的靶材,使其原子或分子逸出,沉積在目標(biāo)物體表面,形成固態(tài)薄膜。依蒸鍍材料、基板的種類可分為:抵抗加熱、電子束、高周波誘導(dǎo)、雷射等加熱方式。蒸鍍材料有鋁、亞鉛、金、銀、白金、鎳等金屬材料與可產(chǎn)生光學(xué)特性薄膜的材料,主要有使用SiO2、TiO2、ZrO2、MgF2等氧化物與氟化物。蒸鍍除金屬外,樹(shù)脂與玻璃也可以使用、近年來(lái)連紙也變成可蒸鍍。

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蒸發(fā)鍍膜的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):設(shè)備簡(jiǎn)單、容易操作;成膜的速率快,效率高。
缺點(diǎn):薄膜的厚度均勻性不易控制,蒸發(fā)容器有污染的隱患,工藝重復(fù)性不好,附著力不高。


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濺射鍍膜

電子在電場(chǎng)的作用下加速飛向基片的過(guò)程中與氬原子發(fā)生碰撞,電離出大量的氬離子和電子。氬離子在電場(chǎng)作用下加速轟擊靶材,濺射出大量的靶原子,靶原子沉積在基片表面形成膜。二次電子受到磁場(chǎng)影響,被束縛在靶面的等離子體區(qū)域,二次電子在磁場(chǎng)作用下繞靶面做圓周運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不斷和氬原子發(fā)生撞擊,電離出大量氬離子轟擊靶材。


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磁控濺射的靶材

靶材的材質(zhì)主要有金屬靶材,金屬氧化物靶材等。依據(jù)目標(biāo)靶座的形狀和大小進(jìn)行加工。

磁控濺射優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):工藝重復(fù)性好,薄膜純度高,膜厚均勻,附著力好。
缺點(diǎn):設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,濺射靶材一旦穿透就會(huì)導(dǎo)致整塊靶材的報(bào)廢,所以靶材的利用率低。

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離子鍍

蒸發(fā)物質(zhì)的分子被電子撞擊后沉積在固體表面稱為離子鍍。蒸發(fā)源接陽(yáng)極,工件接陰極,當(dāng)通以三至五千伏高壓直流電以后,蒸發(fā)源與工件之間產(chǎn)生輝光放電。由于真空罩內(nèi)充有惰性氬氣,在放電電場(chǎng)作用下部分氬氣被電離,從而在陰極工件周圍形成一等離子暗區(qū)。帶正電荷的氬離子受陰極負(fù)高壓的吸引,猛烈地轟擊工件表面,致使工件表層粒子和臟物被轟濺拋出,從而使工件待鍍表面得到了充分的離子轟擊清洗。隨后,接通蒸發(fā)源交流電源,蒸發(fā)料粒子熔化蒸發(fā),進(jìn)入輝光放電區(qū)并被電離。帶正電荷的蒸發(fā)料離子,在陰極吸引下,隨同氬離子一同沖向工件,當(dāng)拋鍍于工件表面上的蒸發(fā)料離子超過(guò)濺失離子的數(shù)量時(shí),則逐漸堆積形成一層牢固粘附于工件表面的鍍層。


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9.真空室接不同電位的各部分間的絕緣電阻值的大小,均按GB/T11164-1999中的4、4、6。


10.其他注意事項(xiàng)

① 環(huán)境溫度:10-30℃。
② 相對(duì)濕度:不大于75%。
③ 冷卻水進(jìn)水溫度:不高于25℃。
④ 冷卻水質(zhì):城市自來(lái)水或相當(dāng)質(zhì)量的水。
⑤ 供電電源:380V三相50Hz或220V單相50Hz(由所用電器需要而定);電壓波動(dòng)范圍:342-399V或198-231V;頻率波動(dòng)范圍:49-51Hz。
⑥ 設(shè)備所需的壓縮空氣,液氮,冷水、熱水等的壓力、溫度,消耗量等,均應(yīng)在產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)中寫(xiě)明。
⑦ 設(shè)備周圍環(huán)境整潔,空氣清潔,不應(yīng)有引起電器及其他金屬件表面腐蝕或引起金屬間導(dǎo)電的塵�;驓怏w存在。





















真空鍍膜技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

目前計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的基礎(chǔ)是超大規(guī)模集成電路;但下個(gè)世紀(jì)的基本元件將是納米電子集成電路。它是微電子器件的下一代,有自己的理論、技術(shù)和材料�,F(xiàn)有微電子器件的主要材料是極純的硅、鍺和鎵砷等晶體半導(dǎo)體。納米電子器件有可能是以有機(jī)或有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合晶體薄膜為主要原料,要求純度更高,結(jié)構(gòu)更完善。真空制備的清潔環(huán)境,有希望加工組裝出納米電子器件所要求的結(jié)構(gòu)。另?yè)?jù)文獻(xiàn)報(bào)道,利用真空鍍膜技術(shù)可以制備出納米電子器件進(jìn)行組裝所要求的平整基底。

來(lái)源:涂料展及表面處理

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