PVD镀膜工艺
PVD镀膜工艺简介ppt课件
3.辉光放电的定义 辉光放电是指在稀薄气体中,两个电极之间加上电压 时产生的一种气体放电现象。
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直流溅射:适用于金属材料
射频溅射:是适用于各种 金属和非金属材料的一种 溅射沉积方法
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4.真空溅射镀膜的优缺 点
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三、真空离子镀膜
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1.真空离子镀膜的定 义
在真空条件下,利用气体放电使气体或蒸发物质离化,在 气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时,把蒸发物或其反 应物蒸镀在基片上。
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PVD镀膜工艺简介
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一、PVD的定义及分 类
二、真空蒸发镀膜
三、真空溅射镀膜
四、真空离子镀膜
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一、PVD的定义及分 类
1.PVD的定义
物理气相沉积是一种物理气相反应生长法。沉积过程是在真空 或低气压气体放电条件下,即在低温等离子体中进行的。涂层的物 质源是固态物质,经过“蒸发或溅射”后,在零件表面生成与基材 性能完全不同的新的固体物质涂层。
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1.真空的定义
泛指低于一个大气压的气体状态。与普通大气压状态相比,分子密度较为稀 从而气体分子和气体分子、气体分子和器壁之间的碰撞几率要低一些。
2.真空蒸发镀膜的定 义
真空蒸发镀膜是在真空条件下,用蒸发器加热蒸发物质使之汽化,蒸发粒子
直接射向基片并在基片上沉积形成固态薄膜的技术。
括热蒸发和EB蒸发(电子束蒸发)
离子镀把辉光放电、等离子体技术与真空蒸发镀膜技术结 合在一起
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2.真空离子镀膜的原 理
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3.真空离子镀膜的特 点
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真空蒸镀、溅射镀膜和离子镀的比 较
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Thank you!
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PVD镀膜工艺设计
PVD镀膜工艺设计PVD(Physical Vapor Deposition)镀膜工艺是一种利用物理能量将材料蒸发或溅射到基底表面形成薄膜的技术。
在PVD镀膜工艺设计中,需要考虑多方面的因素,如镀膜材料的选择、沉积条件的控制、工艺参数的优化等。
首先,选择合适的镀膜材料对于PVD工艺设计至关重要。
常见的镀膜材料包括金属、合金、金属氮化物等。
选择合适的材料需要考虑膜层功能要求、基底材料的特性以及应用环境等因素。
例如,如果需要耐腐蚀的膜层,则可选择具有良好耐蚀性能的合金材料,如不锈钢。
其次,控制沉积条件是确保膜层性能稳定的关键。
沉积条件包括沉积温度、沉积压力、沉积速率等。
沉积温度是指将镀膜材料加热到一定温度,使其蒸发或溅射到基底表面形成薄膜。
沉积压力是指在沉积过程中维持的气体压力,通常使用惰性气体如氩气来控制压力。
沉积速率是指单位时间内沉积的材料厚度,其控制与沉积压力、沉积温度等因素有关。
此外,优化工艺参数也是PVD镀膜工艺设计的重要环节。
工艺参数包括镀膜时间、预处理方式、沉积源功率等。
镀膜时间需要根据所需膜层厚度以及沉积速率来确定。
预处理包括清洗、退火等步骤,旨在提高基底表面的洁净度和结晶度,以增强膜层的附着力。
沉积源功率是指控制沉积源蒸发或溅射的能量输入,它对膜层的成分和结构具有重要影响。
在PVD镀膜工艺设计中,还需要考虑膜层的表面质量和均匀性。
有效控制沉积过程中的各项参数,如温度、压力、功率等,能够减少不均匀和缺陷的出现,提高膜层的质量。
此外,对于一些表面特殊性要求较高的镀膜,还可以采用控制沉积条件的方法,如倾斜沉积、旋转沉积等,以获得特殊的表面形貌和结构。
综上所述,PVD镀膜工艺设计需要考虑多方面的因素。
通过选择合适的镀膜材料、控制沉积条件、优化工艺参数以及保证膜层的表面质量和均匀性,能够得到具有良好性能的薄膜。
在实际应用中,还需根据具体的需求和情况进行不同的调整和改进,以获得更好的镀膜效果。
pvd工艺流程最简单方法
VD (Physical Vapor Deposition) 即物理气相沉积,分为:真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜。
我们通常所说的PVD镀膜,指的就是真空离子镀膜;通常说的NCVM镀膜,就是指真空蒸发镀膜和真空溅射镀。
真空蒸镀基本原理:在真空条件下,使金属、金属合金等蒸发,然后沉积在基体表面上,蒸发的方法常用电阻加热,电子束轰击镀料,使蒸发成气相,然后沉积在基体表面,历史上,真空蒸镀是PVD法中使用最早的技术。
溅射镀膜基本原理:充氩(Ar)气的真空条件下,使氩气进行辉光放电,这时氩(Ar)原子电离成氩离子(Ar+),氩离子在电场力的作用下,加速轰击以镀料制作的阴极靶材,靶材会被溅射出来而沉积到工件表面。
溅射镀膜中的入射离子,一般采用辉光放电获得,在l0-2Pa~10Pa范围,所以溅射出来的粒子在飞向基体过程中,易和真空室中的气体分子发生碰撞,使运动方向随机,沉积的膜易于均匀。
离子镀基本原理:在真空条件下,采用某种等离子体电离技术,使镀料原子部分电离成离子,同时产生许多高能量的中性原子,在被镀基体上加负偏压。
这样在深度负偏压的作用下,离子沉积于基体表面形成薄膜。
离子镀的工艺过程:蒸发料的粒子作为带正电荷的高能离子在高压阴极(即工件)的吸引下,以很高的速度注入到工件表面。
离子镀的作用过程如下:蒸发源接阳极,工件接阴极,当通以三至五千伏高压直流电以后,蒸发源与工件之间产生辉光放电。
由于真空罩内充有惰性氩气,在放电电场作用下部分氩气被电离,从而在阴极工件周围形成一等离子暗区。
带正电荷的氩离子受阴极负高压的吸引,猛烈地轰击工件表面,致使工件表层粒子和脏物被轰溅抛出,从而使工件待镀表面得到了充分的离子轰击清洗。
随后,接通蒸发源交流电源,蒸发料粒子熔化蒸发,进入辉光放电区并被电离。
带正电荷的蒸发料离子,在阴极吸引下,随同氩离子一同冲向工件,当抛镀于工件表面上的蒸发料离子超过溅失离子的数量时,则逐渐堆积形成一层牢固粘附于工件表面的镀层。
PVD镀膜工艺设计
PVD镀膜工艺PVD镀膜工艺1.装饰件材料(底材)(1)金属。
不锈钢、钢基合金、锌基合金等。
(2)玻璃、陶瓷。
(3)塑料。
abs、pvc、pc、sheet、尼龙、水晶等。
(4)柔性材料。
涤纶膜、pc、纸张、布、泡沫塑料、钢带等。
2.装饰膜种类(1)金属基材装饰膜层:tin、zrn、tic、crnx、ticn、crcn、ti02、al等。
(2)玻璃、陶瓷装饰膜层:tio2、cr2o3、mgf2、zns等。
(3)塑料基材装饰膜层:ai、cu、ni、si02、ti02、ito、mgf2。
(4)柔性材料装饰膜层:al、lto、ti02、zns等。
3.部分金属基材装饰膜颜色金属基材装饰膜的种类和色调很多。
表1为部分金属基材装饰膜的种类及颜色。
表1 部分金属基材装饰膜的种类及颜色膜层种类色调tinx浅黄、金黄、棕黄、黑色tic浅灰色、深灰色ticxny赤金黄色、玫瑰金色、棕色、紫色tin+ au金色zrn金黄色zrcxny金色、银色tio2紫青蓝、绿、黄、橙红色crnx银白色tixal-nx金黄色、棕色、黑色金黄色3.装饰膜的镀制工艺一.金属件装饰膜镀制工艺比较成熟的镀膜技术有电弧离子镀、磁控溅射离子镀和复合离子镀。
下面分别从各类镀膜技术中选取一种具有代表性的典型镀制工艺进行介绍。
1)用电弧离子镀的方法为黄铜电镀亮铬或镍手表壳镀制ticn膜。
采用小弧源镀膜机和脉冲偏压电源;(1)工件清洗、上架、入炉工件在入炉之前要经过超声波清洗、酸洗和漂洗三道工序。
首先是在超声波清洗槽中放入按使用要求配制的金属清洗剂,利用超声波进行脱脂、清洗。
清洗之后,进行酸洗,它可以中和超声波清洗时残余的碱液,还能起到活化处理的作用。
然后进行漂洗以彻底除去酸液,漂洗时必须采用去离子纯净水或蒸馏水。
经过三洗后,即时进行烘干,温度一般控制在100℃左右,时间为1h左右。
也可以风吹干后马上人炉。
(2)镀膜前的准备工作①清洁真空镀膜室。
用吸尘器将真空镀膜室清洁一遍。
PVD镀膜工艺简介
PVD镀膜工艺简介PVD镀膜(Physical Vapor Deposition)是一种利用物理气相沉积的技术,在高真空环境下,通过蒸发、溅射等方式将金属、合金、化合物等材料以薄膜的形式沉积到基材表面的一种工艺。
PVD镀膜工艺被广泛应用于各个领域,如光学、电子、机械、汽车、建筑等。
蒸发是PVD镀膜中最早应用的一种工艺。
通过加热源将材料加热至蒸发温度,使其转变为气态,然后在真空室内的基板上形成薄膜。
蒸发工艺可以通过电阻加热、电子束加热等方式来进行。
这种工艺的特点是操作简单,成本较低,但适用于蒸发温度较低的材料。
溅射是PVD镀膜中应用较广泛的一种工艺。
通过高能粒子的轰击使靶材表面的原子或离子脱落,然后被沉积在基板表面上形成薄膜。
溅射工艺一般可分为直流溅射、射频溅射、磁控溅射等不同方式。
这种工艺具有较高的沉积速率和较好的膜层均匀性,适用于多种材料的沉积。
离子镀是一种利用离子轰击作用在基材表面上形成薄膜的工艺。
通过向沉积膜层的材料供应高能离子,使其在基板表面发生化学反应并沉积形成薄膜。
离子镀工艺能够提高薄膜的致密性和附着力,适用于复杂形状的基板和高精密要求的镀膜。
在PVD镀膜过程中,需要注意以下几个关键环节。
首先,要确保真空室内的气压稳定,并保持高真空状态,以避免杂质对薄膜质量的影响。
其次,镀膜前需对基材进行表面处理,如清洗、抛光等,以提高薄膜的附着力。
再次,镀膜材料的纯度和均匀性对薄膜性能起着重要影响,因此需要对材料进行精细的处理和选择。
最后,要通过适当的加热、冷却以及离子轰击等方式,使沉积的薄膜具有良好的致密性和均匀性。
PVD镀膜工艺具有许多优点。
首先,它可以在室温下进行,避免了高温对基材产生的热应力和变形。
其次,沉积的薄膜具有较高的质量和均匀性,具有良好的机械性能和化学稳定性。
再次,PVD镀膜可用于多种材料的沉积,如金属、合金、化合物等,具有较大的灵活性和可扩展性。
此外,PVD镀膜还具有低污染性、无溶剂使用、高效节能等环保优势。
pvd电镀工艺
pvd电镀工艺PVD电镀工艺摘要:PVD(Physical Vapor Deposition)电镀工艺是一种新型的电镀技术,它通过将材料以固态的形式加热,使其转化为气相,然后在材料表面形成薄膜。
PVD电镀工艺具有很多优势,如高度均匀的薄膜质量、较高的附着力、较低的工件变形以及对环境的友好等。
本文将重点介绍PVD电镀工艺的原理、应用以及未来的发展方向。
第一部分:PVD电镀工艺的原理PVD电镀工艺的原理是利用高能粒子(离子、原子或分子)对材料表面进行沉积而形成薄膜。
PVD电镀工艺通常包括以下几个步骤:1. 蒸发:将金属材料以固态形式加热,使其转化为气相。
这个过程通常发生在真空环境中,以防止杂质的存在。
2. 沉积:将蒸发的金属材料沉积到待镀件表面。
沉积过程中,高能粒子会与金属材料表面发生反应,形成均匀的薄膜。
3. 附着:通过控制沉积条件,使薄膜附着在待镀件表面。
PVD电镀工艺通常具有很好的附着力,可以在各种形状和材料的表面形成均匀的薄膜。
4. 后处理:经过沉积和附着后,薄膜需要进行一些后处理步骤,如退火、抛光等,以提高膜层的性能。
第二部分:PVD电镀工艺的应用PVD电镀工艺由于其优秀的性能,在许多领域得到广泛应用。
以下是一些常见的PVD电镀工艺应用:1. 防腐蚀镀膜:PVD电镀工艺可以镀制出高硬度、高耐磨、高附着力的膜层,能够有效延长物件的使用寿命,提高物件的耐腐蚀能力。
2. 装饰镀膜:PVD电镀工艺可以通过调整沉积条件,制备出具有不同颜色、光泽度和纹理的膜层,用于制作高档家居产品、手表、珠宝等。
3. 刀具涂层:PVD电镀工艺可以制备出高硬度、高刚度的涂层,用于制作刀具,提高刀具的切削性能和耐磨性。
4. 光学薄膜:PVD电镀工艺可以制备出具有特殊光学性能的薄膜,如折射率控制膜、反射膜、透明导电膜等,广泛应用于光学器件和显示器件中。
第三部分:PVD电镀工艺的发展方向随着科技的不断发展和社会对环境友好和可持续发展的需求,PVD 电镀工艺也在不断进步和改进。
PVD镀膜工艺简介
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二、真空溅射镀膜
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1.真空溅射镀膜的定义
给靶材施加高电压(形成等离子状态),使正荷电气体离子撞击靶材、金属 原子飞弹,而在样品表面形成金属皮膜的方法。
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2.磁控溅射镀膜的定义
电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞,电离出大量的 氩离子和电子,电子飞向基片,氩离子在电场的作用下加速轰击靶材,溅射出大量 的靶材原子,呈中性的靶原子(或分子)沉积在基片上成膜。
爱是什么? 一个精灵坐在碧绿的枝叶间沉思。 风儿若有若无。 一只鸟儿飞过来,停在枝上,望着远处将要成熟的稻田。 精灵取出一束黄澄澄的稻谷问道:“你爱这稻谷吗?” “爱。” “为什么?” “它驱赶我的饥饿。” 鸟儿啄完稻谷,轻轻梳理着光润的羽毛。 “现在你爱这稻谷吗?”精灵又取出一束黄澄澄的稻谷。 鸟儿抬头望着远处的一湾泉水回答:“现在我爱那一湾泉水,我有点渴了。” 精灵摘下一片树叶,里面盛了一汪泉水。 鸟儿喝完泉水,准备振翅飞去。 “请再回答我一个问题,”精灵伸出指尖,鸟儿停在上面。 “你要去做什么更重要的事吗?我这里又稻谷也有泉水。” “我要去那片开着风信子的山谷,去看那朵风信子。” “为什么?它能驱赶你的饥饿?” “不能。” “它能滋润你的干渴?” “不能。”爱是什么? 一个精灵坐在碧绿的枝叶间沉思。 风儿若有若无。 一只鸟儿飞过来,停在枝上,望着远处将要成熟的稻田。 精灵取出一束黄澄澄的稻谷问道:“你爱这稻谷吗?” “爱。” “为什么?” “它驱赶我的饥饿。” 鸟儿啄完稻谷,轻轻梳理着光润的羽毛。 “现在你爱这稻谷吗?”精灵又取出一束黄澄澄的稻谷。 鸟儿抬头望着远处的一湾泉水回答:“现在我爱那一湾泉水,我有点渴了。” 精灵摘下一片树叶,里面盛了一汪泉水。 鸟儿喝完泉水,准备振翅飞去。 “请再回答我一个问题,”精灵伸出指尖,鸟儿停在上面。 “你要去做什么更重要的事吗?我这里又稻谷也有泉水。” “我要去那片开着风信子的山谷,去看那朵风信子。” “为什么?它能驱赶你的饥饿?” “不能。” “它能滋润你的干渴?” “不能。”
PVD镀膜工艺简介
生物医疗
用于制造具有生物相容性和耐 腐蚀性能的医疗器械和人工关
节等。
02
PVD镀膜工艺流程
前处理
清洗
去除工件表面的污垢、油脂和杂 质,确保工件清洁,以便进行后 续镀膜。
干燥
将清洗后的工件进行干燥处理, 以去除残留的水分,避免对镀膜 效果产生影响。
真空镀膜
蒸发源选择
根据需要镀制的膜层材料,选择相应 的蒸发源,如电子束蒸发、激光脉冲 蒸发等。
PVD镀膜工艺简介
目 录
• PVD镀膜技术概述 • PVD镀膜工艺流程 • PVD镀膜材料 • PVD镀膜工艺的特点与优势 • PVD镀膜工艺的应用实例
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PVD镀膜技术概述
PVD镀膜技术的定义
物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,简称PVD)是一 种表面处理技术,利用物理方法将固体材料转化为气态原子或 分子,并将其沉积在基材表面形成薄膜。
类金刚石镀膜
具有极高的硬度和优良的 耐磨性,常用于机械零件、 光学元件、医疗器械等领 域的表面处理。
碳化物镀膜
具有高硬度、高耐磨性等 特点,常用于切削工具、 模具等领域的表面处理。
复合镀膜材料
氧化铝/氮化钛镀膜
氧化锆/类金刚石镀膜
具有高硬度、优良的耐磨性和耐腐蚀 性等特点,广泛用于切削工具、刀具 等领域的表面处理。
适用范围广
PVD镀膜工艺适用于各种金属材料, 如不锈钢、钛、铝、钴等,也可应用 于陶瓷、玻璃等非金属材料。
优良的结合力
PVD镀膜层与基材之间具有优良的结 合力,不易剥落,提高了产品的可靠 性和安全性。
长寿命
PVD镀膜层具有较长的使用寿命,可 大幅减少维修和更换的频率,降低生 产成本。
真空镀膜(PVD)工艺介绍
编撰:张学章真空镀膜(PVD)工艺介绍真空镀膜(PVD)工艺知识介绍2010年01月20日拟订:张玉立讲解:刘红彪目录1. 真空镀膜技术及设备发展;2. 真空镀膜的工艺基本流程;3.真空镀膜的工艺特性;4.真空镀膜工艺对素材的适镀性及要求;5.真空镀膜工艺关键技术与先进性;6.真空镀膜新工艺展示;7.东莞劲胜精密组件股份有限公司PVD专利介绍;前言真空镀膜行业兴起背景;随着欧盟RoHS指令的实施及各国针对环保问题纷纷立法。
传统高污染之电镀行业已不符合环保要求,必将被新兴环保工艺取代。
而真空镀膜没有废水、废气等污染,在环保上拥有绝对优势,必将兴起并普及。
1:真空镀膜技术及设备发展1. 制膜(或镀膜)方法可以分为气相生成法、氧化法、离子注入法、扩散法、电镀法、涂布法、液相生成法等。
气相生成法又可分为物理气相沉积法(简称PVD法)化学气相沉积法和放电聚合法等。
我们今天主要介绍的是物理气相沉积法。
由于这种方法基本都是处于真空环境下进行的,因此称它们为真空镀膜技术。
惰性气体等离子状态Ar+2:真空镀膜的工艺基本流程素材检检组装治具擦拭产品底涂上下料喷底涂、IR镀膜上下料镀膜(PVD)喷面漆、IR(颜色)下治具检验包装IR 烘烤不导电真空上料PVD 技术操作简易流程图片技术操作简易流程图片:塑胶件采用专用的UV 涂料,用自动涂装线喷涂,对素材进行封闭、增加基材平整性。
高纯度锡金属作为蒸发材料进行物理气相沉积镀膜,镀层金属膜层厚度为纳米级(30-50NM )金属原子微观上不连接,从而保证不导电性能,同时具备较强的金属质感。
塑胶件采用专用的UV 涂料,用自动涂装线喷涂,对素材进行封闭、增加基材平整性。
UV 涂层膜厚,表面硬度(IR 烤箱温度、UV 紫外光固化能量、波峰值)精确控制,严格测试。
通过制程各项工程参数(如真空度、电流、电压、时间、膜材用量)的精确控制及严格的品质监测流程、设备(镀层阻抗测量、网络分析仪RF 射频测试)确保制程品质稳定。
PVD镀膜工艺范文
PVD镀膜工艺范文PVD(Physical Vapor Deposition)是一种通过物理手段将具有良好特性的薄膜沉积在基底材料表面的工艺。
它是一种干法沉积工艺,主要适用于金属、陶瓷和有机材料的沉积。
1.蒸发法:蒸发法主要通过加热源将材料加热到高温,使其蒸发成气态后,通过凝结在基底材料表面。
蒸发法主要分为电子束蒸发和电弧蒸发两种。
电子束蒸发是将材料放置在真空腔中,利用加热的钨丝或电铲,通过加热材料使其蒸发成气态,然后通过真空腔中的电子束,将材料蒸发沉积在基底材料表面。
这种方法最大的优点是沉积速度快,但腔体设计复杂,设备价格较高。
电弧蒸发是将材料放置在电弧区域中,通过电弧的高温熔化材料,使其蒸发成气态,然后通过电弧区域的高能电子束,将材料蒸发沉积在基底材料表面。
这种方法的优点是设备价格较低,但沉积速度较慢,由于电弧区域会产生气体等污染物质,膜的制备也较为复杂。
2.溅射法:溅射法是利用高能离子轰击材料表面,将材料溅射成离子,然后沉积在基底材料表面。
溅射法主要分为磁控溅射、电弧溅射、激光溅射等。
磁控溅射是最常见的溅射方法之一,它通过在真空腔中施加磁场,电离气体形成的离子在磁场的作用下,从材料表面溅射。
这种方法优点是可以得到均匀的膜厚,且适用于多种材料的沉积。
电弧溅射是在电弧区域形成高温电弧,使材料表面离子化并溅射出去,然后通过磁场将离子引导到基底材料表面。
这种方法主要适用于贵金属和高熔点材料的沉积。
激光溅射是通过激光束在材料表面进行高能量的瞬间轰击,使材料离子化并溅射出去,然后通过磁场将离子引导到基底材料表面。
这种方法的优点是可以对不同材料进行选择性的溅射,适用于薄膜和纳米颗粒的制备。
1.防护涂层:PVD镀膜可以形成一层坚硬、耐磨的薄膜,可以增加材料的抗腐蚀性和耐磨性。
在汽车工业、机械工业和航空航天工业中得到广泛应用。
2.装饰涂层:PVD镀膜可以制备出具有不同颜色和光泽度的薄膜,可以用于制作首饰、钟表、厨具等装饰品。
PVD工艺
PVD工艺真空镀膜是在真空中将钛、金、石墨、水晶等金属或非金属、气体等材料利用溅射、蒸发或离子镀等技术,在基材上形成薄膜的一种表面处理过程。
与传统化学镀膜方法相比,真空镀膜有很多优点:如对环境无污染,是绿色环保工艺;对操作者无伤害;膜层牢固、致密性好、抗腐蚀性强,膜厚均匀。
真空镀膜技术中经常使用的方法主要有:蒸发镀膜(包括电弧蒸发、电子枪蒸发、电阻丝蒸发等技术)、溅射镀膜(包括直流磁控溅射、中频磁控溅射、射频溅射等技术),这些方法统称物理气相沉积(Physical Vapor Deposition),简称为PVD。
与之对应的化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition)简称为CVD技术。
行业内通常所说的“IP”(ion plating)离子镀膜,是因为在PVD技术中各种气体离子和金属离子参与成膜过程并起到重要作用,为了强调离子的作用,而统称为离子镀膜。
在真空离子镀膜加工行业中,森科位居前列。
Vacuum plating is a surface treatment process where a coating is formed on a met alsubstrate. Coating can be metal (such as titanium or gold) or non-metallic material (graphite or crystal ) and is applied by sputtering, evaporation or ion-plating in a vacuum. Vacuumplating offers many advantages compared with traditional chemical pla ting. It isenvironmentally friendly, non polluting, and not hazardous to operators. Vacuum plated films are stable, dense, uniform, and corrosion resistant.There are two vacuum plating methods. One is CVD (Chemical Vapor Deposition). The other is PVD (Physical Vapor Deposition). PVD includes evaporation plating (arc, electronic gun and resistance wire) and sputtering plating (DC magnetron Mid-frequency and RF). Gas ions and metal ions play an important role in coating formation. In order to emphasize t he ion function, PVD is generally referred to as IP (Ion Plating).Tritree is one of the leaders in the IP industryPVD加工工艺流程一、前处理工艺:1.来料抽检2.电镀件过碱去油,清水清洗.4.过酸表面洁化,清水清洗5.丙酮+滑石粉清洗6.擦洗二、上挂三、PVD处理工艺: 1.烘烤:80摄食度 2.镀膜: 真空抽到4.5-2帕保持真空度2.8-1帕成膜四、出炉五、下挂六、全检PVD简介1. PVD的含义—PVD是英文Physical Vapor Deposition的缩写,中文意思是“物理气相沉积”,是指在真空条件下,用物理的方法使材料沉积在被镀工件上的薄膜制备技术。
pvd离子镀膜
PVD离子镀膜一、什么是PVD离子镀膜?1.1 PVD的定义物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,简称PVD)是一种常用的薄膜制备技术,通过将固体材料蒸发或溅射成蒸汽或离子,然后沉积在基底表面上形成薄膜。
1.2 离子镀膜的概念离子镀膜是PVD技术的一种应用,它利用离子束轰击基底表面,使蒸发或溅射的材料以离子形式沉积在基底上,从而形成一层均匀、致密、具有优异性能的薄膜。
二、PVD离子镀膜的工艺过程2.1 蒸发法蒸发法是PVD离子镀膜的一种常用工艺,它通过将固体材料加热至蒸发温度,使其转变为蒸汽,然后沉积在基底表面上。
蒸发法可以分为热蒸发和电子束蒸发两种方式。
2.1.1 热蒸发热蒸发是利用电阻加热或电子束加热的方法将固体材料加热至蒸发温度,使其蒸发成蒸汽。
蒸汽经过减压系统传输到基底表面,并在表面形成薄膜。
2.1.2 电子束蒸发电子束蒸发是利用电子束轰击固体材料,将其加热至蒸发温度,使其蒸发成蒸汽。
蒸汽经过减压系统传输到基底表面,并在表面形成薄膜。
电子束蒸发具有高能量密度、高蒸发速率等优点。
2.2 溅射法溅射法是PVD离子镀膜的另一种常用工艺,它通过将固体材料置于溅射靶材的位置,然后利用离子束轰击靶材,使其溅射成蒸汽或离子,最后沉积在基底表面上。
2.2.1 直流溅射直流溅射是利用直流电源,通过离子轰击靶材,使其溅射成蒸汽或离子。
直流溅射具有操作简单、成本低等优点,但膜层质量较低。
2.2.2 射频溅射射频溅射是利用射频电源,通过离子轰击靶材,使其溅射成蒸汽或离子。
射频溅射具有溅射效率高、膜层质量好等优点,但设备成本较高。
三、PVD离子镀膜的应用领域3.1 光学领域PVD离子镀膜在光学领域有广泛的应用,如镀膜玻璃、反射镜、透镜等。
离子镀膜可以提高光学元件的透过率、反射率和耐磨性,提高光学元件的性能。
3.2 电子领域PVD离子镀膜在电子领域的应用也非常广泛,如集成电路、显示器、光伏电池等。
真空镀膜(PVD)工艺知识介绍
真空镀膜(PVD)工艺知识介绍简介真空镀膜(Physical Vapor Deposition,简称PVD)是一种常用于表面修饰和功能改善的工艺。
通过在真空环境中蒸发或溅射物质来形成薄膜,将薄膜沉积在基材上,以改变基材的性质和外观。
本文将介绍PVD工艺的原理、应用和优势。
PVD工艺原理在PVD工艺中,基材和目标材料被放置在真空环境中。
通过热蒸发或物理溅射的方式,目标材料从固态转化为气态。
这些气体分子会沉积在基材上,形成一层薄膜。
PVD工艺常用的方法有热蒸发和物理溅射。
热蒸发是将目标材料加热至其沸点以上,使其转化为气态,然后沉积在基材上。
而物理溅射则是通过向目标材料表面轰击高能粒子,将其击打下来沉积在基材上。
PVD工艺的应用PVD工艺在多个领域得到了广泛应用。
装饰性涂层PVD工艺可以制备具有不同颜色、质感和光泽度的涂层,用于装饰各种产品,如钟表、珠宝、手袋、饰品等。
常见的装饰性涂层有黄金色、玫瑰金色、银色和黑色等。
防腐蚀涂层PVD工艺可以形成陶瓷涂层、金属涂层或复合涂层,这些涂层具有良好的耐腐蚀性能,可保护基材免受化学腐蚀、氧化和磨损的影响。
这些涂层常用于汽车、航空航天、电子产品等领域。
功能性涂层PVD工艺还可以制备具有特殊功能的涂层,如光学涂层、导电涂层和磁性涂层。
光学涂层可用于改善光学性能,导电涂层可用于制作导电膜,磁性涂层可用于制造磁性材料。
PVD工艺的优势相比其他表面处理工艺,PVD工艺具有以下几个优势:高质量涂层PVD工艺可以制备高质量的涂层,具有高硬度、低摩擦系数、耐磨损和耐腐蚀等特性。
这些特性使得PVD涂层在各种应用中表现出色。
环保节能PVD工艺不需要使用有机溶剂和其他有害化学物质,对环境友好。
同时,PVD 涂层具有较高的附着力和耐用性,可延长基材的使用寿命,减少资源消耗。
精密控制PVD工艺可以实现对涂层厚度、成分和结构的精确控制。
通过调整工艺参数,可以得到所需的涂层特性,以满足不同应用的需求。
pvd真空镀膜
PVD真空镀膜简介PVD(Physical Vapor Deposition)真空镀膜是一种常用的表面涂层技术,通过在真空环境中将固体材料转变成蒸汽或离子态,将其沉积在基材表面上进行涂层。
PVD镀膜技术具有高附着力、优异的质量性能、较长的使用寿命等优点,被广泛应用于自动化设备、汽车、电子器件、建筑装饰等领域。
工艺过程PVD真空镀膜的工艺过程包括蒸发、溅射、离子镀等步骤。
1.蒸发:在真空腔室中加热固体材料,使其转变成蒸汽状态。
蒸发材料通常为金属或合金,如铝、铜、钛等。
这些金属材料通常具有较高的沉积速率和较好的光学性能。
2.溅射:通过电弧或磁控溅射等方法将固体材料的离子或原子从靶材表面释放,进而沉积到基材表面上。
溅射技术可以实现材料的复杂合金结构涂层,具有较高的镀膜均匀性和较好的附着力。
3.离子镀:利用离子源将离子束引导到基材表面,在表面形成均匀的离子沉积层。
离子镀技术可用于增强涂层材料的致密性和硬度,提高涂层的耐磨性和抗腐蚀性能。
应用领域PVD真空镀膜技术在多个行业和领域得到广泛应用。
以下是一些常见的应用领域:汽车PVD镀膜广泛应用于汽车行业,主要用于改善汽车外观和提高其耐腐蚀性能。
常见的应用包括车轮、车门把手、排气管等,通过PVD镀膜技术使其表面具有金属光泽、抗刮擦和抗腐蚀等特性。
建筑装饰PVD镀膜技术在建筑装饰领域被广泛应用于不锈钢表面处理,使其呈现出不同颜色和纹理,提高装饰效果和耐腐蚀性能。
常见的应用包括不锈钢门、窗户、护栏等。
电子器件PVD镀膜技术在电子器件领域被广泛应用于制作涂层薄膜和改善器件性能。
常见的应用包括显示屏保护膜、光学镜片、太阳能电池板等。
其他PVD镀膜技术还可应用于其他领域,如机械零件、医疗设备、航空航天等。
通过PVD镀膜技术改善材料的表面性能,提高其耐磨性、耐高温性、抗腐蚀性等。
优势和挑战PVD真空镀膜技术具有以下优势:1.高附着力:PVD涂层与基材表面结合紧密,具有较高的附着力,不易剥落或脱落。
PVD工艺
PVD工艺真空镀膜是在真空中将钛、金、石墨、水晶等金属或非金属、气体等材料利用溅射、蒸发或离子镀等技术,在基材上形成薄膜的一种表面处理过程。
与传统化学镀膜方法相比,真空镀膜有很多优点:如对环境无污染,是绿色环保工艺;对操作者无伤害;膜层牢固、致密性好、抗腐蚀性强,膜厚均匀。
真空镀膜技术中经常使用的方法主要有:蒸发镀膜(包括电弧蒸发、电子枪蒸发、电阻丝蒸发等技术)、溅射镀膜(包括直流磁控溅射、中频磁控溅射、射频溅射等技术),这些方法统称物理气相沉积(Physical Vapor Deposition),简称为PVD。
与之对应的化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition)简称为CVD技术。
行业内通常所说的“IP”(ion plating)离子镀膜,是因为在PVD技术中各种气体离子和金属离子参与成膜过程并起到重要作用,为了强调离子的作用,而统称为离子镀膜。
在真空离子镀膜加工行业中,森科位居前列。
Vacuum plating is a surface treatment process where a coating is formed on a met alsubstrate. Coating can be metal (such as titanium or gold) or non-metallic material (graphite or crystal ) and is applied by sputtering, evaporation or ion-plating in a vacuum. Vacuumplating offers many advantages compared with traditional chemical pla ting. It isenvironmentally friendly, non polluting, and not hazardous to operators. Vacuum plated films are stable, dense, uniform, and corrosion resistant.There are two vacuum plating methods. One is CVD (Chemical Vapor Deposition). The other is PVD (Physical Vapor Deposition). PVD includes evaporation plating (arc, electronic gun and resistance wire) and sputtering plating (DC magnetron Mid-frequency and RF). Gas ions and metal ions play an important role in coating formation. In order to emphasize t he ion function, PVD is generally referred to as IP (Ion Plating).Tritree is one of the leaders in the IP industryPVD加工工艺流程一、前处理工艺:1.来料抽检2.电镀件过碱去油,清水清洗.4.过酸表面洁化,清水清洗5.丙酮+滑石粉清洗6.擦洗二、上挂三、PVD处理工艺: 1.烘烤:80摄食度 2.镀膜: 真空抽到4.5-2帕保持真空度2.8-1帕成膜四、出炉五、下挂六、全检PVD简介1. PVD的含义—PVD是英文Physical Vapor Deposition的缩写,中文意思是“物理气相沉积”,是指在真空条件下,用物理的方法使材料沉积在被镀工件上的薄膜制备技术。
pvd离子镀膜原理
pvd离子镀膜原理PVD离子镀膜原理离子镀膜技术是一种常用的表面处理方法,广泛应用于电子、光学、航空航天等领域。
其中,PVD (Physical Vapor Deposition) 离子镀膜技术是一种通过物理方法将固态材料转化为离子态并沉积到基材表面的技术。
本文将详细介绍PVD离子镀膜的原理及其应用。
一、PVD离子镀膜原理PVD离子镀膜技术是通过将材料加热至高温,使其处于气体、液体或固态的离子态,并利用真空条件下的物理过程将离子沉积到基材表面,形成一层薄膜。
主要包括蒸发、溅射和离子镀三种主要工艺。
1. 蒸发法蒸发法是通过加热材料使其升华,然后蒸发在基材上。
在真空情况下,将固态材料加热至其熔点以上,使其升华为气体。
升华后的气体通过控制温度和压力,使其在基材表面沉积,形成薄膜。
2. 溅射法溅射法是利用高能粒子轰击材料表面,使材料从固态转变为气态,然后沉积在基材表面。
在溅射过程中,通过在真空室中加入一定气体压力,利用离子轰击和反应气体,可以得到所需的薄膜。
3. 离子镀法离子镀法是通过电场将离子加速,然后撞击基材表面,将离子沉积在基材上。
在真空室中加入一定的气体,使其电离成离子,然后通过电场加速离子,并控制其在基材表面的沉积。
二、PVD离子镀膜的应用1. 电子行业PVD离子镀膜技术在电子行业中广泛应用于集成电路、显示屏、光学薄膜等领域。
通过在基材表面沉积金属薄膜或氧化物薄膜,可以提高电子元器件的导电性、抗氧化性和光学性能。
2. 光学行业PVD离子镀膜技术在光学行业中用于制备反射镜、透镜、光学滤波器等光学元件。
通过在基材表面沉积特定的金属薄膜或多层膜,可以改善光学元件的反射率、透过率和抗反射性能。
3. 航空航天行业PVD离子镀膜技术在航空航天行业中常用于制备航空发动机叶片、航天器表面保护层等。
通过在基材表面沉积陶瓷薄膜或合金薄膜,可以提高材料的耐磨性、耐腐蚀性和高温性能。
4. 医疗行业PVD离子镀膜技术在医疗行业中应用广泛,常用于制备人工关节、牙科种植体等。
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PVD镀膜工艺PVD镀膜工艺1、装饰件材料(底材)(1)金属.不锈钢、钢基合金、锌基合金等。
(2)玻璃、陶瓷。
(3)塑料.abs、pvc、pc、sheet、尼龙、水晶等。
(4)柔性材料。
涤纶膜、pc、纸张、布、泡沫塑料、钢带等.2、装饰膜种类(1)金属基材装饰膜层:tin、zrn、tic、crnx、ticn、crcn、ti02、al 等。
(2)玻璃、陶瓷装饰膜层:tio2、cr2o3、mgf2、zns等。
(3)塑料基材装饰膜层:ai、cu、ni、si02、ti02、ito、mgf2。
(4)柔性材料装饰膜层:al、lto、ti02、zns等。
3、部分金属基材装饰膜颜色金属基材装饰膜得种类与色调很多。
表1为部分金属基材装饰膜得种类及颜色。
表1 部分金属基材装饰膜得种类及颜色膜层种类色调tinx浅黄、金黄、棕黄、黑色tic浅灰色、深灰色ticxny赤金黄色、玫瑰金色、棕色、紫色tin+au金色zrn金黄色zrcxny金色、银色tio2紫青蓝、绿、黄、橙红色crnx银白色tixal-nx金黄色、棕色、黑色tixzral-nx金黄色3、装饰膜得镀制工艺一。
金属件装饰膜镀制工艺比较成熟得镀膜技术有电弧离子镀、磁控溅射离子镀与复合离子镀。
下面分别从各类镀膜技术中选取一种具有代表性得典型镀制工艺进行介绍。
1)用电弧离子镀得方法为黄铜电镀亮铬或镍手表壳镀制ticn膜。
采用小弧源镀膜机与脉冲偏压电源;(1)工件清洗、上架、入炉工件在入炉之前要经过超声波清洗、酸洗与漂洗三道工序。
首先就是在超声波清洗槽中放入按使用要求配制得金属清洗剂,利用超声波进行脱脂、清洗。
清洗之后,进行酸洗,它可以中与超声波清洗时残余得碱液,还能起到活化处理得作用。
然后进行漂洗以彻底除去酸液,漂洗时必须采用去离子纯净水或蒸馏水。
经过三洗后,即时进行烘干,温度一般控制在100℃左右,时间为1h左右。
也可以风吹干后马上人炉。
(2)镀膜前得准备工作①清洁真空镀膜室。
用吸尘器将真空镀膜室清洁一遍。
当经过多次镀膜时,真空镀膜室得内衬板还需作定期清洗,一般就是半个月清洗一次.②检查电弧蒸发源。
工作前,要确保电弧蒸发源发源安装正确,绝缘良好,引弧针控制灵活,程合适,恰好能触及阴极表面。
③检查工件架得绝缘情况。
工件架与地之间得绝缘必须须良好,负偏压电源与工件架得接触点点必须接触良好。
以上几项工作确保没有问题后,才可以关闭真空镀膜室得门,进行抽气与镀膜。
(3)抽真空真空抽至6、6 x10-3pa。
开始就是粗抽,从大气抽至5pa左右,用油扩散泵进行细抽。
在粗抽时,可以烘烤加热至150℃。
伴随镀膜室温度得升高,器壁放气会使真空度降低,然后又回升,等到温度回升到6、6x10-3pa时方可进行镀膜工作.(4)轰击清洗①氩离子轰击清洗真空度:通人高纯度氩气(99、999%)真空度保持在2~3pa。
轰击电压:800~1000v.轰击时间:10min、此刻在真空镀膜室内发生辉光放电,放电产生得氩离子以较高得能量撞击工件表面,将工件表面吸附得气体、杂质与工件表面层原子溅射下来,露出材料得新鲜表面。
②钛轰击真空度:通人高纯度氩气使真空度保持在2x10—2pa。
脉冲偏压:400~500v,占空比20%。
电弧电流:60~80a,轮换引燃电弧蒸发源,每个电弧蒸发源引燃1~2min.(5)镀膜①镀钛真空度:通人高纯度氩气,真空度保持在2x 10-2pa。
脉冲偏压:200~300v,占空比50 %。
电弧电流:60~80a,引燃全部弧源,时间2~3min、②镀ticn真空度:通人高纯度氮气使真空度保持在(3~8)x 10-1pa,然后再逐渐加大c2h2气体,随着c2h2气体量增大,色泽由金黄一赤金黄一玫瑰金一黑色变化。
控制n2与c2h2两种气体得比例可以达到预定得色度。
电弧电流:50~70a.脉冲偏压:100~150v,占空比60%~80%。
沉积温度:200℃左右。
镀膜时间:10~20min,膜层厚度0、2~0、5μm。
(6)冷却镀膜工序结束后,首先关闭电弧电源与偏压电源,然后关闭气源、停转架。
工件在真空镀膜室内冷却至80~100℃时,向镀膜室内充大气,取出工件.2)用磁控溅射离子镀技术为黄铜电镀亮铬得卫生洁具镀制zrn膜。
采用基材为锆得非平衡磁控溅射靶与中频电源,以及脉冲偏压电源。
(1)抽真空5x 10-3~6、6 x 10-13pa本底真空。
加热温度应在真空室器壁放气后又回升到100~150℃.2)轰击清洗真空度:通人氩气真空度保持在2~3pa。
轰击电压:800~1000v,脉冲占空比20%。
轰击时间:10min.(3)镀膜①沉积锆底层真空度:通入氩气,真空度保持在s x lo-1pa。
靶电压:400—550v,靶功率15 n 30w/crrr2.脉冲偏压:450~500v,占空比20%。
镀膜时间:5~10min.②镀zrn膜真空度:通入氮气,真空度保持在(3~5) x 10—1pa。
靶电压:400~550v,靶电流随靶得面积增大而加大。
脉冲偏压:150~200v,占空比80 %.镀膜时间:20~30min。
由于磁控溅射技术中金属离化率低,不容易进行反应沉积,获得化合物膜层得工艺范围比较窄.可采用气体离子源将反应气体离化,扩大反应沉积得工艺范围.也可以采用柱状弧源产生得弧等离子体作为离化源,柱状弧源还就是辅助镀膜源。
(4)冷却镀膜结束后,首先关闭磁控溅射靶电源、偏压电源,然后关闭气源、停转架。
工伫件在真空镀膜室中冷却到100℃时,向镀膜室充大气,取出工件。
3)用复合涂层离子镀方法为黄铜电镀亮镍得手表壳镀制tin十au+ si02膜。
采用电弧、磁控溅射、中频或射频溅射离子镀多功能镀膜机,在真空镀膜室壁上安装6个小平面弧源钛靶镀tin,中心安装柱状磁控溅射黄金靶镀金,壁上安装2个矩形平面磁控溅射si02靶或si靶镀si02.采用直流偏压电源.(1)工件清洗、上架、入炉。
方法同前。
(2)抽真空:本底真空最好达到6、6x 10-3pa,烘烤加热温度为150℃左右。
(3)轰击清洗.方法同前,包括氩轰击与钛轰击两种方法.(4)镀膜①沉积钛底层真空度:通入高纯氩气,真空度保持在5x10—2pa。
电弧电流:50~70a,引燃全部弧源,时间为2~3min。
偏压:400~500v。
②沉积tin膜真空度:通入高纯氮气,真空度保持在s x lo—1pa。
偏压:100~200vo电弧电流:60~80a。
沉积时间:10~20min,膜层厚度0、1~0、5μm.③掺金镀真空度:通入高纯氮气,真空度保持在5 x 10-2pa。
偏压:100~150v。
电弧电流:60a(真空镀膜室上、中、下各点燃1个源)。
磁控溅射金靶电压:400—500v,电流3~5a;时间:1min.④镀金真空度:通入氩气,真空度保持在3x 10-1pa。
偏压:100~150v.溅射靶电压:400~550v。
时间:5-10min。
⑤沉积si02真空度:通入高纯氩气,真空度8x 10-2pa或5x10-1pa。
中频(射频)电源功率:200~500w.时间:10~20min。
4)冷却:首先关闭中频(或射频)电源,然后关气源,停转架.工件在真空室内冷却到80-100℃时,向真空室充空气,取出工件。
该工艺也叫掺金镀或ipg,最后一层si02就是透明得,就是保持金膜得,它可以延长金膜得磨损时间,根据客户得要求可有可无。
二.塑料件装饰膜得镀制工艺采用pvd技术可在玻璃、陶瓷、塑料、水晶、木材、纸张等非金属工件上镀制金属膜及氮化膜、氧化膜。
此处重点介绍塑料制品装饰膜得镀制技术,塑料制品镀金属膜得工艺也称塑料金属化。
为了填充塑料制品毛坯上得缺陷,提高表面光亮度与塑料与金属膜得结合力,在镀膜之前需要上底漆。
为保护膜层还需上面漆.底漆、面漆由溶剂、树脂、助剂组成,按比例、顺序加入,混合搅拌。
底漆、面漆一般采用溶剂型涂料,近几年出现了紫外线硬化涂料,它可以扩展塑料制品得应用领域.塑料制品装饰膜得pvd技术有两种:真空蒸发镀与磁控溅射镀。
真空蒸发镀设备结构简单、操作简便并且生产效率高,就是目前广泛采用得塑料件得镀膜技术.1)塑料制品装饰膜得真空蒸发镀工艺一般塑料制品得真空蒸发镀膜机有卧式与立式双室(蚌形)两种。
镀膜得工艺流程就是:清洗脱脂——上架--涂底漆一固化——蒸发镀膜一涂面漆一固化——下架一染色——检验。
下面具体介绍镀膜得流程。
(1)来料检验。
(2)干燥。
待镀件来料时含较多水分,需进行干燥处理3~5h,温度为50~60℃。
3)上架.一般注塑时基本按真空镀膜要求生产,因此待镀件表面一般油污较少,经过一般得擦拭就可上架,但就是来料油污多时需进行去污处理.方法就是用市售洗洁剂逐件刷洗、漂洗、烘干。
油污严重时还需用清洗剂在50~60℃,浸泡15~20min进行脱脂处理。
(4)除尘。
这道工序就是保证镀膜质量得关键之一,方法有两种:一种就是用吸尘器对准上好架得待镀件仔细地除尘,能取得较理想得效果;另一种就是用高压气“吹尘”得方法,这种方法必须装有油水分离器,但在实际工作中这种方法并不就是很理想;还有一种方法就是用静电除尘得方法,对质量要求较高时采用.(5)涂底漆。
涂底漆就是保证镀膜质量得关键之二,涂底漆得目得就是提高镀件表面得光洁度与光亮度;提高膜层结合力.(6)烘干。
涂漆流平后需进行干固处理,方法有红外线加热法、电热加热法及紫外线(uv)固化法等。
固化温度为60~70℃,固化时间为1、5~2、5h。
(7)镀膜。
镀膜就是保证镀膜质量得关键.镀膜前得准备工作:①钨丝得处理:一般采用φ0、75mm得3根绞合钨丝,用金属清洗剂将钨丝浸泡20~30min,60~90℃进行脱脂之后,彻底地漂洗烘干备用;②铝丝得处理:用纯度为99、9%~99、99%得铝丝或铝箔制成得蒸发舟进行碱处理,将铝丝浸泡在10%~15%得naoh溶液中2~3min,进行水汝洗3-5次,烘干2h备用.镀膜操作:待镀件上架,并装上钨丝,然后入炉,检查接触就是否良好,转动正常,关真空室。
抽真空:油扩散泵已预热1h;开机械泵,开粗抽阀、进行粗抽3—5min;开罗茨泵,开真空计测量真空达2~2、5pa;关粗抽阀,开前置阀,开高阀,进行细抽至(1~2)x 10-2pa即可蒸镀。
真空度越高,膜层质量越好。
蒸镀:预熔得目得就是除去铝丝、钨丝上得残余气体。
此时,从真空计上可以瞧见真空度就是下跌得,当真空由下跌转为上升,并回到本底真空时,可进行蒸发。
蒸铝:作为装饰膜蒸铝时得真空控制在(1~2) x 10—2pa,蒸发采用快速蒸发可减少氧化概率,又不会使膜层得组织结构变粗;因而,可减少散射损失,提高反射率。
冷却充气:蒸铝以后,即可充气出炉.(8)涂面漆。
保护金属膜层,为着色工序做准备。