真空蒸镀金属薄膜工艺
(工艺技术)真空蒸镀金属薄膜工艺
真空蒸镀金属薄膜工艺一、概述真空蒸镀金属薄膜是在真空条件下，将金属蒸镀在薄膜基材的表面而形成复合薄膜的一种新工艺。
被镀金属材料可以是金、银、铜、锌、铬、铝等，其中用的最多的是铝。
在塑料薄膜或纸张表面（单面或双面）镀上一层极薄的金属铝即成为镀铝薄膜，它广泛地用来代替铝箔复合材料如铝箔/塑料、铝箔/纸等使用。
镀铝薄膜与铝箔复合材料相比具有以下特点：（1）大大减少了用铝量，节省了能源和材料，降低了成本，复合用铝箔厚度多为7～8pm，而镀铝薄膜的铝层厚度约为0.05nm左右，其耗铝量约为铝箔的1/140～1/180，且生产速度可高达450m/min。
（2）具有优良的耐折性和良好的韧性，很少出现针孔和裂口，无揉曲龟裂现象，因此对气体、水蒸汽、气味、光线等的阻隔性提高。
（3）具有极佳的金属光泽，光反射率可达97%；且可以通过涂料处理形成彩色膜，其装潢效果是铝箔所不及的。
（4）可采用屏蔽式进行部分镀铝，以获得任意图案或透明窗口，能看到内装物。
（5）镀铝层导电性能好，能消除静电效应；其封口性能好，尤其包装粉末状产品时，不会污染封口部分，保证了包装的密封性能。
（6）对印刷、复合等后加工具有良好的适应性。
由于以上特点，使镀铝薄膜成为一种性能优良、经济美观的新型复合薄膜，在许多方面已取代了铝箔复合材料。
主要用于风味食品、农产品的真空包装，以及药品、化妆品、香烟的包装。
另外，镀铝薄膜也大量用作印刷中的烫金材料和商标标签材料等。
二、镀膜基材镀铝薄膜的基材主要是塑料薄膜和纸张。
真空蒸镀工艺对被镀基材有以下几点要求：（1）耐热性好，基材必须能耐受蒸发源的辐射热和蒸发物的冷凝潜热。
（2）从薄膜基材上产生的挥发性物质要少；对吸湿性大的基材，在镀膜前理。
（3）基材应具有一定的强度和表面平滑度。
（4）对蒸镀层的粘接性良好；对于PP、PE等非极性材料，蒸镀前应进行表面处理、以提高与镀层的粘接性。
常用的薄膜基材有：BOPET、BONY、BOPP、PE、PVC等塑料薄膜和纸张类。
真空蒸镀工艺流程
真空蒸镀工艺流程真空蒸镀工艺流程是一种常用于制备薄膜材料的技术，它能够通过在真空环境下对目标物进行蒸发和沉积，使得薄膜能够均匀地附着在材料表面上。
下面将详细介绍真空蒸镀工艺的流程。
首先，真空蒸镀工艺需要一个真空腔室来提供低压环境。
在准备工作之前，我们需要检查真空腔室是否干净，并确保没有任何杂物残留在内部。
接下来，我们需要将目标物放置在真空腔室内，通常目标物是一个基底材料，如玻璃、金属或者塑料。
在目标物放置好之后，我们需要将真空腔室抽空。
抽空的目的是为了排除空气中的氧气和水分，以减少薄膜制备过程中的氧气和水分对材料的干扰。
通常，真空腔室中会有一个真空泵来实现抽空的过程。
当真空腔室抽空到一定的压力范围之后，我们需要启动蒸发源。
蒸发源是一个装有目标材料的小容器，它会被加热以使目标材料蒸发。
蒸发源中的目标材料会通过热蒸发的方式转化为气体，并从蒸发源中扩散出来。
蒸发源产生的目标材料气体会在真空腔室中形成薄膜。
为了实现薄膜的均匀沉积，通常会在真空腔室中设置一个旋转的基底夹具。
基底夹具可以通过旋转使得目标材料气体均匀地沉积在基底材料表面上，从而形成均匀的膜层。
当需要薄膜达到一定的厚度时，我们需要关闭蒸发源，并停止加热。
在薄膜制备过程中，我们可以通过监测蒸发源中的目标材料质量来控制薄膜的厚度。
通常，我们可以使用石英晶体振荡器或者石英探针来实现目标材料的监测。
最后，我们可以打开真空腔室，取出制备好的薄膜材料。
在取出薄膜之前，我们需要确保真空腔室的压力已经恢复到大气压。
为了保护薄膜的质量，我们需要小心地处理薄膜，以避免刮伤或者其他损伤。
根据需要，我们还可以对薄膜进行后续的处理，如退火或者表面涂覆。
总结起来，真空蒸镀工艺流程包括真空腔室的准备、抽空、启动蒸发源、薄膜沉积、监测和控制薄膜厚度、薄膜取出和后续处理等步骤。
通过控制这些步骤和参数，我们可以制备出具有良好质量和均匀厚度的薄膜材料。
真空蒸镀工艺广泛应用于电子器件、光学器件和触摸屏等领域，为这些领域的发展提供了重要的技术支持。
真空蒸镀工艺
真空蒸镀工艺1. 简介真空蒸镀工艺是一种常用的表面处理技术，用于在物体表面形成一层金属薄膜。
该工艺利用真空环境下的物理气相沉积原理，通过将金属材料加热至其蒸发温度，使其蒸发成气体状态，然后在待处理物体表面冷凝形成金属薄膜。
2. 工艺流程真空蒸镀工艺通常包括以下几个主要步骤：2.1 清洗和预处理在进行真空蒸镀之前，待处理物体需要经过清洗和预处理步骤。
清洗可以去除表面的污染物和氧化层，提高涂层的附着力。
预处理可以增加涂层与基材之间的粘结力，并改善涂层的性能。
2.2 装载和真空抽取待处理物体被装载到真空蒸镀设备中，并进行密封。
然后通过抽取设备内部的气体，建立所需的真空环境。
2.3 加热和金属蒸发将金属材料放置在加热源中，并加热至其蒸发温度。
金属材料会逐渐蒸发成气体，并在真空环境中扩散。
2.4 冷凝和沉积待处理物体表面冷凝的金属蒸汽形成金属薄膜。
冷凝速率和涂层厚度可以通过控制加热源的温度和时间来调节。
2.5 后处理完成真空蒸镀后，可以进行后处理步骤来改善涂层的性能和外观。
例如，可以进行退火、氧化和抛光等处理。
3. 应用领域真空蒸镀工艺广泛应用于各个领域，包括电子、光学、装饰、防护等。
以下是一些常见的应用领域：3.1 电子行业真空蒸镀可以用于制造半导体器件、光刻掩模、显示器件等电子元件。
通过在器件表面形成金属导电层或保护层，提高器件的性能和稳定性。
3.2 光学行业真空蒸镀可以用于制造光学元件，如反射镜、透镜、滤光片等。
通过在元件表面形成金属或非金属薄膜，可以改变光的传输和反射特性，实现特定的光学功能。
3.3 装饰行业真空蒸镀可以用于制造装饰品，如首饰、手表等。
通过在物体表面形成金属薄膜，增加其质感和美观度。
3.4 防护行业真空蒸镀可以用于制造防护涂层，如防反射涂层、耐磨涂层等。
通过在物体表面形成特定的涂层结构，提高其耐久性和使用寿命。
4. 工艺优势真空蒸镀工艺具有以下几个优势：4.1 厚度控制精准通过调节加热源温度和时间，可以精确控制金属薄膜的厚度。
真空镀工艺流程
真空镀工艺流程真空镀工艺流程是一种利用物理或化学方法，在真空环境中将金属或非金属薄膜均匀沉积在基底上的一种工艺。
以下是一般真空镀工艺流程的详细步骤：1. 基底清洗：首先将要进行镀膜的基底，如玻璃、金属等，进行清洗处理。
常用的清洗方法包括机械清洗、超声波清洗和化学溶液清洗。
这一步的目的是去除基底表面的脏物、油渍等杂质，保证镀层与基底之间的粘结力。
2. 真空系统排气：将清洗过的基底放入真空镀膜系统中，通过真空泵进行排气。
排气的过程也是创造出一个稳定的真空环境的过程，通常需要排除空气中的水分、灰尘和其他杂质。
真空度的要求根据具体的镀膜类型和要求而定。
3. 高温处理：在达到一定的真空度后，通过加热手段提高基底的温度。
高温处理有助于提高表面扩散作用和晶粒生长速度，同时也可使基底表面的水分蒸发。
高温处理的温度、时间等参数需要根据不同的材料和要求进行调整。
4. 蒸镀：在基底温度达到要求后，开始进行蒸镀。
蒸镀基本原理是将待镀材料放入加热的容器中，通过加热将其转变为蒸汽或气体，并使之沉积在基底上。
蒸镀材料通常是金属或非金属，常见的有铝、铜、银、二氧化硅等。
蒸镀时间和温度需要根据所需的厚度和质量进行掌握。
5. 冷却：蒸镀完成后，将基底冷却到室温。
冷却的过程需要缓慢进行，以防止基底上的膜层出现应力和裂纹。
冷却过程可以通过降低加热源的温度或者使用冷却介质来实现。
6. 检测和分析：对镀膜进行质量检测和表征，主要包括厚度、粗糙度、附着力和光学性能等方面。
常用的检测方法有光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）和衬底厚度测试仪等。
7. 包装和储存：经过检测合格的镀膜可以进行包装和储存。
包装的目的是保护镀膜免受环境和物理损伤。
常见的包装方式有胶带包装、塑料薄膜封装和真空封装等。
总之，真空镀工艺流程是一项复杂而精细的工艺，需要对镀膜材料、基底材料和各个工艺参数进行严格掌控，才能获得高质量的镀膜产品。
随着技术的发展和应用的拓宽，真空镀工艺在各个领域都发挥着重要的作用，将继续推动科学技术的进步和人类社会的发展。
实验十二真空镀膜
实验十二真空镀膜引言在真空中使固体表面（基片）上沉积一层金属、半导体或介质薄膜的工艺通常称为真空镀膜。
早在19世纪，英国的Grove和德国的Plücker接踵在气体放电实验的辉光放电壁上观察到了溅射的金属薄膜，这就是真空镀膜的萌芽。
后于1877年将金属溅射用于镜子的生产；1930年左右将它用于Edison唱机录音蜡主盘上的导电金属。
以后的30年，高真空蒸发镀膜又取得了飞速发展，这时已能在实验室中制造单层反射膜、单层减反膜和单层分光膜，而且在1939年由德国的Schott等人镀制出金属的FabryPerot干与滤波片，1952年又做出了顶峰值、窄宽度的全介质干与滤波片。
真空镀膜技术历经一个多世纪的发展，目前已普遍用于电子、光学、磁学、半导体、无线电及材料科学等领域，成为一种不可缺少的新技术、新手腕、新方式。
实验目的1.了解真空镀膜机的结构和利用方式。
2.掌握真空镀膜的工艺原理及在基片上蒸镀光学金属、介质薄膜的工艺进程。
3.了解金属、介质薄膜的光学特性及用光度法测量膜层折射率和膜厚的原理。
实验原理从镀膜系统的结构和工作机理上来讲，真空镀膜技术大体上可分为“真空热蒸镀”、“真空离子镀”及“真空阴极溅射”三类。
真空热蒸镀是一种发展较早、应用普遍的镀膜方式。
加热方式主要有电阻加热、电子束加热、高频感应加热和激光加热等。
1.真空热蒸镀的沉积条件（1）真空度由气体分子运动论知，处在无规则热运动中的气体分子要彼此发生碰撞，任意两次持续碰撞间一个分子自由运动的平均路程称为平均自由程，用λ表示，它的大小反映了分子间碰撞的频繁程度。
P d kT22πλ=（8.2-1）式中：ｄ为分子直径，Ｔ为环境温度（单位为Ｋ），Ｐ为气体压强。
在常温下，平均自由程可近似表示为：)(1055m P -⨯≈λ （8.2-2）式中：P 为气体平均压强（单位为Ｔｏｒｒ）。
表8.2-1列出了各类真空度（气体平均压强）下的平均自由程λ及其它几个典型参量。
真空电镀工艺
一、 真空电镀工艺根据真空电镀气相金属产生和沉积的方式，塑料真空电镀的方法主要分为热蒸发镀膜法（Thermal Evaporation Deposition ）和磁控溅射镀膜法（Sputtering ）两种工艺。
图1为这两种基本工艺的示意图。
（a ）蒸发镀 （b ）溅射镀真空蒸发镀膜法就是在 1.3×10-2~1.3×10-3Pa(10-4~10-5Torr)的真空中以电阻加热镀膜材料，使它在极短的时间内蒸发，蒸发了的镀膜材料分子沉积在基材表冇上形成镀膜层。
真空镀膜室是使镀膜材料蒸发的蒸发源，还有支承基材的工作架或卷绕装置都是真空蒸发镀膜设备的主要部分。
镀膜室的真空度，镀膜材料的蒸发熟练地，蒸发距离和蒸发源的间距，以及基材表面状态和温度都是影响镀膜质量的因素。
磁控溅射法又称高速低温溅射法。
目前磁控溅射法已在电学膜，光学膜和塑料金属化等领域得到广泛的应用。
磁控溅射法是在1.3×10-1Pa(10-3Torr)左右的真空中充入惰性气体，并在塑料基材（阳极）和金属靶材（阴极）之间加上高压真流电，由于辉光放电产生的电子激发惰性气体，产生等离子体。
等离子体将金属靶材的原子轰出，沉积在塑料基材上。
磁控溅射法与蒸发法相比，具有镀膜层与基材层的结合力强，镀膜层致密，均匀等优点。
真空蒸发镀膜法需要使金属或金属化合物蒸发气化，而加热温度又不能太高，否则气相蒸镀金属会烧坏被塑料基材，因此，真空蒸镀法一般仅适用于铝等熔点较低的金属源，是目前应用较为广泛的真空镀膜工艺。
相反，喷溅镀膜法利用高压电场激发产生等离子体镀膜物质，适用于几乎所有高熔点金属，合金及金属化合物镀膜源物质，如铬，钼，钨，钛，银，金等。
而且它是一种强制性的沉积过程，采用该法获得的镀膜层与基材附着力远高于真空蒸发镀法，镀膜层具有致密，均匀等优点，加工成本也相对较高。
目前在塑料包装薄膜真空镀铝加工上普遍采用蒸发镀膜工艺。
基材窗泵蒸发源靶等离子体电源泵基材真空镀膜方式中，除上述方式常见热蒸镀法和磁控溅射法，还有电晕气相沉积（Arc Vapor Deposition）、化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition，CVD）、离子镀（Ion Plating）等多种真空镀膜方式，后几个普及程度及与有机涂料的关系不大。
真空镀膜(PVD 技术)
真空镀膜（PVD 技术）1. 真空涂层技术的发展真空涂层技术起步时间不长，国际上在上世纪六十年代才出现将CVD（化学气相沉积）技术应用于硬质合金刀具上。
由于该技术需在高温下进行（工艺温度高于1000ºC），涂层种类单一，局限性很大，起初并未得到推广。
到了上世纪七十年代末，开始出现PVD（物理气相沉积）技术，之后在短短的二、三十年间PVD 涂层技术得到迅猛发展，究其原因：（1）其在真空密封的腔体内成膜，几乎无任何环境污染问题，有利于环保；（2）其能得到光亮、华贵的表面，在颜色上，成熟的有七彩色、银色、透明色、金黄色、黑色、以及由金黄色到黑色之间的任何一种颜色，能够满足装饰性的各种需要；（3）可以轻松得到其他方法难以获得的高硬度、高耐磨性的陶瓷涂层、复合涂层，应用在工装、模具上面，可以使寿命成倍提高，较好地实现了低成本、高收益的效果；（4）此外，PVD 涂层技术具有低温、高能两个特点，几乎可以在任何基材上成膜，因此，应用范围十分广阔，其发展神速也就不足为奇。
真空涂层技术发展到了今天还出现了PCVD（物理化学气相沉积）、MT-CVD （中温化学气相沉积）等新技术，各种涂层设备、各种涂层工艺层出不穷。
目前较为成熟的PVD 方法主要有多弧镀与磁控溅射镀两种方式。
多弧镀设备结构简单，容易操作。
多弧镀的不足之处是，在用传统的DC 电源做低温涂层条件下，当涂层厚度达到0.3 um 时，沉积率与反射率接近，成膜变得非常困难。
而且，薄膜表面开始变朦。
多弧镀另一个不足之处是，由于金属是熔后蒸发，因此沉积颗粒较大，致密度低，耐磨性比磁控溅射法成膜差。
可见，多弧镀膜与磁控溅射法镀膜各有优劣，为了尽可能地发挥它们各自的优越性，实现互补，将多弧技术与磁控技术合而为一的涂层机应运而生。
在工艺上出现了多弧镀打底，然后利用磁控溅射法增厚涂层，最后再利用多弧镀达到最终稳定的表面涂层颜色的新方法。
2. 技术原理PVD (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。
真空蒸镀工艺流程
真空蒸镀工艺流程
1. 选择基材：选择合适的基材，通常为各种金属或非金属材料，如玻璃、陶瓷等。
2. 处理基材表面：对基材表面进行清洗、抛光等处理，以去除氧化物、污垢等杂质，使其表面光洁、平整。
3. 准备镀膜材料：将需要镀膜的材料进行预处理，制成镀膜材料，通常为金属、合金等。
4. 加热基材：将基材加热至一定温度，以提高镀膜的结合力和附着力。
5. 真空泵抽气：将蒸镀设备内的气体和水分抽除，建立真空环境，通常需要抽至10-4～10-6Pa的真空度。
6. 蒸镀：将预处理好的镀膜材料进行蒸发或溅射，将镀膜材料蒸发成气体，沉积到基材表面上形成薄膜。
薄膜厚度控制通常需要根据需求进行调整。
7. 冷却：冷却待镀膜材料，使其形成固态结构，并控制其平整度和拉伸应力等性能。
8. 空气进入：终止真空状态，打开设备，通入适量的空气，结束真空蒸镀工艺流程。
9. 检测：进行薄膜表面的性能检测和质量检查，保证镀膜的质量达到要求。
真空蒸镀技术
真空蒸镀技术1. 简介真空蒸镀技术是一种重要的表面处理技术，主要用于金属、合金、陶瓷等材料的表面涂层，以更好地改善材料的性能。
该技术是将材料表面暴露在真空状态下，并使熔化的金属蒸气在材料表面沉积，形成一层致密的金属膜。
2. 工艺流程真空蒸镀技术主要包括三个主要步骤，即清洗处理、真空气化和涂层蒸镀。
2.1 清洗处理清洗是真空蒸镀技术的首要步骤。
其目的是去除材料表面的污垢、油脂和氧化物，并提高表面的粗糙度和增加涂层的附着力。
清洗处理一般有机械清洗、溶剂清洗、电解清洗等多种方法，不同的方法可以根据实际应用情况进行选择。
2.2 真空气化真空气化就是将材料带入真空室，通过机械或电子泵抽出室内气体，使气体压力小于10-3Pa，建立真空环境。
蒸镀室主要由真空室、蒸发室和泵吸系统组成，其内部摆放材料待处理。
为确保工艺成功，在气化过程需要严格控制一些参数：真空度、抽气速率等等。
2.3 涂层蒸镀涂层蒸镀是重要的制备步骤之一。
要获得良好的涂层质量，需要合适的蒸发材料和蒸发温度，(1)首先加热蒸发源，将蒸发材料熔化；(2)在真空气氛下，游离的蒸发材料自发地向上定向地扩散充满整个蒸发器室；(3)沉积在材料上，形成一层金属膜；(4)最后，将蒸发源加温停止，压降蒸发材料使形成良好的密封涂层。
3. 设备真空蒸镀设备性质复杂，系统安全高等标准，要确保技术成功。
常用的真空蒸镀设备包括离子镀膜机、溅射镀膜机等。
其中最广泛使用的是离子镀膜机，其具有高效的气体成分控制，因此可以精确控制膜厚度和成分，使制备的膜更具适应性。
4. 应用真空蒸镀技术在材料科学、光学制造、电子工业等领域具有广泛应用。
例：(1) 金属薄膜应用领域，可以修饰金属表面属性、美观、性能，提高金属表面硬度和耐腐蚀性；(2) 光学薄膜应用领域中，制备的金属膜能够使镜面反射率提高至90%以上；(3) 电子工业，制备的电触点和插座等膜能更好地增强导电性、抗氧化性和耐磨性等等。
5. 综述随着科学技术的不断发展，真空蒸镀技术将继续拓展应用领域，并在未来的材料科技和工业制造领域发挥重要作用。
真空镀膜机的几种镀膜方法
真空镀膜机的几种镀膜方法
真空镀膜技术，简单地来说就是在真空环境下，利用蒸发、溅射等方式发射出膜料粒子，沉积在金属、玻璃、陶瓷、半导体以及塑料件等物体上形成镀膜层。
它的主要方法包括以下几种：
真空蒸镀
其原理是在真空条件下，用蒸发器加热膜料，使其气化或升华，蒸发粒子流直接射向基片，并在基片上沉积形成固态薄膜的技术。
溅射镀膜
溅射镀膜是真空条件下，在阴极接上高压电，激发辉光放电，带正电的氩离子撞击阴极靶材，使其射出膜料粒子，并沉积到基片上形成膜层。
离子镀膜
离子镀膜通常指在镀膜过程中会产生大量离子的镀膜方法。
在膜的形成过程中，基片始终受到高能粒子的轰击，膜层强度和结合力非常强。
真空卷绕镀膜
真空卷绕镀膜是一种利用各种镀膜方法，在成卷的柔性薄膜表面上连续镀膜的技术，以实现柔性基体的一些特殊功能性、装饰性属性。
真空蒸镀原理
真空蒸镀原理
真空蒸镀是一种常见的表面处理技术，它利用真空环境中的蒸
发材料将其沉积到基材表面上，以改善基材的性能和外观。
在真空
蒸镀过程中，原子或分子从固体材料表面蒸发，然后沉积在基材表面，形成一层薄膜。
本文将介绍真空蒸镀的原理及其相关知识。
首先，真空蒸镀的原理是基于蒸发和沉积两个基本过程。
在真
空环境中，蒸发源加热后，固体材料表面的原子或分子将蒸发成气态，并在真空腔室中扩散。
随后，这些蒸发物质会沉积在基材表面，形成一层均匀的薄膜。
这个过程需要在高真空条件下进行，以避免
气体分子对薄膜的影响。
其次，真空蒸镀的原理还涉及到薄膜的成分和结构控制。
通过
选择不同的蒸发材料、调节蒸发速率和沉积时间，可以控制薄膜的
成分和厚度。
此外，还可以通过控制基材的旋转速度和倾斜角度，
以及引入辅助气体或离子束等手段，来调控薄膜的结构和性能。
另外，真空蒸镀的原理还包括了薄膜的应用和发展。
薄膜材料
在光学、电子、机械等领域有着广泛的应用，如镜片、导电膜、防
划膜等。
随着科学技术的不断进步，真空蒸镀技术也在不断发展，
涌现出了多种新型薄膜材料和加工工艺，以满足不同领域对薄膜性能的需求。
综上所述，真空蒸镀是一种基于真空环境中蒸发和沉积过程的表面处理技术，其原理涉及蒸发和沉积两个基本过程、薄膜的成分和结构控制，以及薄膜的应用和发展。
通过对真空蒸镀原理的深入了解，可以更好地应用和推广这一技术，为材料表面处理和薄膜材料应用提供更多可能性。
真空蒸镀工艺原理及蒸镀工艺
真空蒸镀工艺原理及蒸镀工艺
真空蒸镀工艺是一种常用的表面处理技术，广泛应用于电子、光学、化工、汽车、航空航天等领域。
该技术通过在真空条件下将金属或其他材料蒸发成蒸汽，然后沉积在基材表面形成一层薄膜，从而实现改变基材表面性质的目的。
真空蒸镀工艺的原理是利用真空蒸发原理和凝结原理，将材料蒸发成蒸汽后，在基材表面凝结形成一层薄膜。
蒸发源通常采用电子束加热或阻性加热的方法，将材料加热到其蒸发温度，在真空条件下将其蒸发成蒸汽。
蒸汽从蒸发源中流出，然后被导向到基材表面，经过冷却、凝固后形成一层薄膜。
真空蒸镀工艺的关键步骤包括：真空排气、加热蒸发、蒸汽输运和凝固沉积。
在真空排气阶段，需要将腔体内的气体排出，以达到足够低的背景气压；加热蒸发阶段需要将材料加热至其蒸发温度，以产生蒸汽；蒸汽输运阶段需要将蒸汽导向到基材表面，并保持稳定的输运速度；凝固沉积阶段需要将蒸汽冷却、凝固并沉积到基材表面形成薄膜。
在真空蒸镀工艺中，影响薄膜质量的因素包括材料纯度、蒸发源温控精度、蒸汽输运距离和时间、基材表面处理等。
为了获得高质量的薄膜，需要严格控制这些因素，并对工艺参数进行优化。
总之，真空蒸镀工艺是一种重要的表面处理技术，具有广泛的应用前景。
深入理解其原理及工艺参数对于提高薄膜质量和生产效率都具有重要意义。
真空蒸镀金属薄膜工艺
真空蒸镀金属薄膜工艺引言真空蒸镀金属薄膜工艺是一种常见的表面处理技术，通过将金属材料升华成蒸汽并沉积在基材表面，形成金属薄膜。
该工艺广泛应用于电子器件、光学镜片、装饰材料等领域。
本文将介绍真空蒸镀金属薄膜工艺的原理、操作流程以及其在各个领域的应用。
原理真空蒸镀金属薄膜工艺基于物理气相沉积原理。
其主要包括以下几个步骤：1.真空抽取：将工作室中的空气抽取，使得工作室内部达到较低的气压，以降低蒸发金属与其他气体的相互作用。
2.金属材料蒸发：将金属材料（如铬、铝、铜、锌等）放置在加热器中，通过加热使其升华成蒸汽。
3.沉积在基材表面：将基材（如玻璃、塑料、金属等）放置在蒸发金属的正上方，蒸汽由高压向基材的表面沉积，形成金属薄膜。
4.金属膜厚控制：通过控制蒸发器的温度、蒸发时间以及蒸发速率等参数，控制金属薄膜的厚度。
5.冷却和固化：使得金属薄膜在基材表面冷却和固化。
操作流程真空蒸镀金属薄膜工艺的操作流程如下：1.准备工作室和设备：清洁并准备工作室、真空泵、加热器、蒸发器等设备，确保设备和环境干净。
2.安装基材：将待处理的基材固定在蒸发金属的上方，确保基材的表面平整且无杂质。
3.抽取空气：通过打开真空泵，将工作室内的空气逐步抽出，直到达到所需的真空度。
4.加热金属材料：将所选的金属材料放置在加热器中，通过控制加热器的温度使金属材料升华成蒸汽。
5.控制蒸发速率：通过控制蒸发器的温度和加热器的功率，控制金属蒸汽的蒸发速率。
6.沉积金属薄膜：使金属蒸汽沉积在基材表面，形成金属薄膜。
7.控制厚度和均匀性：通过控制蒸发时间和蒸发速率，控制金属薄膜的厚度和均匀性。
8.冷却和固化：将基材从真空腔中取出，使金属薄膜冷却和固化。
9.检测和测试：对薄膜进行检测和测试，以确保其质量和性能。
应用领域真空蒸镀金属薄膜工艺在各个领域都有广泛的应用，下面介绍其中几个典型应用领域：电子器件真空蒸镀金属薄膜工艺在电子器件制造中有重要作用。
它可以用于制备电极、导线、连线等金属薄膜，提高电子器件的导电性能和稳定性。
真空电镀及工艺流程
真空电镀及工艺流程真空蒸镀法是在高度真空条件下加热金属，使其熔融、蒸发，冷却后在塑料表面形成金属薄膜的方法。
常用的金属是铝等低熔点金属.加热金属的方法：有利用电阻产生的热能,也有利用电子束的。
在对塑料制品实施蒸镀时，为了确保金属冷却时所散发出的热量不使树脂变形，必须对蒸镀时间进行调整。
此外，熔点、沸点太高的金属或合金不适合于蒸镀。
置待镀金属和被镀塑料制品于真空室内,采用一定方法加热待镀材料,使金属蒸发或升华，金属蒸汽遇到冷的塑料制品表面凝聚成金属薄膜.在真空条件下可减少蒸发材料的原子、分子在飞向塑料制品过程中和其他分子的碰撞,减少气体中的活性分子和蒸发源材料间的化学反应（如氧化等），从而提供膜层的致密度、纯度、沉积速率和与附着力。
通常真空蒸镀要求成膜室内压力等于或低于10-2Pa,对于蒸发源与被镀制品和薄膜质量要求很高的场合，则要求压力更低（10—5Pa ）。
镀层厚度0。
04-0。
1um,太薄，反射率低;太厚，附着力差，易脱落。
厚度0。
04时反射率为90% ，真空离子镀,又称真空镀膜。
真空电镀的做法现在是一种比较流行的做法，做出来的产品金属感强，亮度高．而相对其他的镀膜法来说，成本较低，对环境的污染小，现在为各行业广泛采用．真空电镀适用范围较广,如ABS料、ABS+PC料、PC料的产品。
同时因其工艺流程复杂、环境、设备要求高,单价比水电镀昂贵。
现对其工艺流程作简要介绍:产品表面清洁—-〉去静电——〉喷底漆——>烘烤底漆-—〉真空镀膜--〉喷面漆-—〉烘烤面漆--〉包装.一般真空电镀的做法是在素材上先喷一层底漆，再做电镀．由于素材是塑料件,在注塑时会残留空气泡，有机气体，而在放置时会吸入空气中的水分．另外，由于塑料表面不够平整,直接电镀的工件表面不光滑，光泽低，金属感差,并且会出现气泡,水泡等不良状况．喷上一层底漆以后，会形成一个光滑平整的表面，并且杜绝了塑料本身存在的气泡水泡的产生，使得电镀的效果得以展现．真空电镀可分为一般真空电镀、UV真空电镀、真空电镀特殊。
真空蒸镀原理
真空蒸镀原理
真空蒸镀是一种常用的表面处理技术，它通过在真空条件下将
金属或化合物材料蒸发成蒸气，然后沉积在基材表面，形成一层薄膜。
这种技术在电子、光学、机械等领域有着广泛的应用，下面我
们就来详细了解一下真空蒸镀的原理。
首先，真空蒸镀的基本原理是利用真空条件下的物理过程，通
过蒸发源将固体材料加热至一定温度，使其蒸发成蒸气。
蒸气分子
在真空中自由扩散，并沉积在基材表面，形成薄膜。
在这个过程中，蒸发源的材料、温度、真空度以及沉积时间等参数都会对薄膜的性
能产生影响。
其次，真空蒸镀的原理还涉及到薄膜的成核和生长过程。
蒸发
的材料蒸气在基材表面成核形成微小颗粒，然后这些颗粒在基材表
面扩散并结合，最终形成一层致密的薄膜。
在这个过程中，薄膜的
结构、成分、晶粒大小和取向等都会受到影响，进而影响薄膜的性能。
此外，真空蒸镀的原理还与薄膜的成分和性能有关。
不同的蒸
发源材料会形成不同成分的薄膜，而薄膜的成分又直接影响着其光
学、电学、机械等性能。
因此，在真空蒸镀过程中，需要严格控制蒸发源的材料和温度，以及基材的清洁度和温度，以确保薄膜的成分和性能符合要求。
总的来说，真空蒸镀的原理是通过在真空条件下将固体材料蒸发成蒸气，然后沉积在基材表面形成薄膜。
在这个过程中，蒸发源的材料、温度、真空度、沉积时间等参数都会对薄膜的性能产生影响，同时薄膜的成核和生长过程、成分和性能也都与真空蒸镀的原理密切相关。
通过深入了解真空蒸镀的原理，我们可以更好地控制薄膜的成分和性能，从而满足不同领域的应用需求。
NCVM(真空蒸镀)
啟動蒸鍍開關 (蜂鳴器響)
關蒸發源電流 抽氣閥門開啟
蒸鍍條件確認 送入真空腔體內 啟動抽氣系統 至設定真空值 (冷凍機自動開啟) 開啟蒸發源電流 (蒸鍍作動) 冷凍機除霜 破真空取出基材
NCVM Process Flow 成形品(Raw Material) 烘烤(heating) 蒸 著(NCVM) 成品(products) 素材清潔(cleaning)
1
2 3
knife 3M-600 tape 小刀 3M-600膠帶 RCA test of tape RCA紙带测试儀 740 eraser 95% ethanol 740 橡皮 95%醫用酒精
4 5
6 7 8
lasting temp. & humi. 恆溫恆濕試驗機 lasting temp. & humi. 恆溫恆濕試驗機 干擾測試
底 塗(Under Coat)
面 塗 (Top Coat)
Hard coated
Metal Primer Substrate
NCVM Production Line Layout
蒸 鍍 區
塗 裝 線 作 業 區 塗 裝 線
前置作業區
1.一般生產環境無塵車間 2.一臺蒸鍍機最少須配置二條1塗1烤塗裝線,塗裝線須有UV烤箱的配置 3.作業人員一律須著無塵服.
Evaporation
蒸鍍設備
常用蒸發源:鎢絲,鎢/鉬舟
Evaporation
鎢絲
蒸發源
鎢舟 鉬舟
Ncvm Quality Conthod 2H pencil 2H铅笔 Drawing dim. Nominal surface hardness (10N/50mm) 表面硬度(10N/5条) cross test 百格測試 (175g/250cycles) 耐磨耗性(175g/250回) abrasive resistance(175g/1000cycles) 耐磨耗性(175g/1000回) ethanol resistance(dip in2H) 耐酒精測試(浸泡2H) high temp.resistance( 90% 65℃ 96H) 耐高溫測試( 90% 65℃ 96H) low temp. resistance( -40℃ 96H) 耐低溫測試( -40℃ 96H)
真空蒸镀概述
真 空 蒸 镀 原 理
1. 真空蒸发镀膜的三种基本过程：
① 热蒸发过程 ② 气化原子或分子在蒸发源与基片之间的输运，即这 2. 些粒子在环境气氛中的飞行过程。
③ 蒸发原子或分子在基片表面上的淀积过程，即是蒸气凝聚、成核、核生长、形成连续 薄膜。
3. 真空蒸镀的优缺点：
4. 优点：是设备比较简单、操作容易；制成的薄膜纯 度高、质量好，厚度可较准确控制； 成膜速率快、效率高；薄膜的生长机理比较单纯。
膜厚的测量方法
介绍以下几种方法
○ 称重法：微量天平法、石英晶体振荡法 ○ 电学方法：电阻法、电容法、电离式监控计法 ○ 光学方法：光吸收法、光干涉法、等厚干涉条纹法
(1)触针法：差动变压器法、阻抗放大法、压电元件法
称重法:微量天平法
原理：是将微量天平设置在真空室内，把蒸镀的基
片吊在天平横梁的一端，测出随薄膜的淀积而产生
触针测厚计的传感器 差动变压器法；(b)阻抗法
(b) 阻抗放大法
由于触针上下运动使电感器的间隙d发生相 应的变化时，感抗随之变化，导至线圈阻抗 改变。再利用放大电路放大并显示该阻抗的 变化量，即可表征触针上下运动的距离。
电阻蒸发源
○ 采用钨等高熔点金属，做成适当形状的蒸发源，其上装入待蒸发材料， 让电流通过，对蒸发材料进行直接加热蒸发，或者把待蒸发材料放入 Al2O3、BeO 等坩埚中进行间接加热蒸发 。
电子束蒸发源
将蒸发材料放入水冷铜坩埚中，直接利用电子束加热，使蒸发材料气化蒸发后凝结 在基板表面成膜，是真空蒸发镀膜技术中的一种重要的加热方法和发展方向。
测量的薄膜膜厚t为：
触针法
(a) 差动变压器法
原理:在针尖上镶有曲率半径为几微米的蓝宝石或金刚石的触针，使其在薄膜表面上移动时，由 于试样的台阶会引起触针随之作阶梯式上下运动。再采用机械的、光学的或电学的方法，放大触 针所运动的距离并转换成相应的读数，该读数所表征的距离即为薄膜厚度。
真空蒸镀金属薄膜工艺
真空蒸镀金属薄膜工艺一、概述真空蒸镀金属薄膜是在真空条件下，将金属蒸镀在薄膜基材的表面而形成复合薄膜的一种新工艺。
被镀金属材料可以是金、银、铜、锌、铬、铝等，其中用的最多的是铝。
在塑料薄膜或纸张表面（单面或双面）镀上一层极薄的金属铝即成为镀铝薄膜，它广泛地用来代替铝箔复合材料如铝箔/塑料、铝箔/纸等使用。
镀铝薄膜与铝箔复合材料相比具有以下特点：（1）大大减少了用铝量，节省了能源和材料，降低了成本，复合用铝箔厚度多为7～8pm，而镀铝薄膜的铝层厚度约为0.05nm左右，其耗铝量约为铝箔的1/140～1/180，且生产速度可高达450m/min。
（2）具有优良的耐折性和良好的韧性，很少出现针孔和裂口，无揉曲龟裂现象，因此对气体、水蒸汽、气味、光线等的阻隔性提高。
（3）具有极佳的金属光泽，光反射率可达97%；且可以通过涂料处理形成彩色膜，其装潢效果是铝箔所不及的。
（4）可采用屏蔽式进行部分镀铝，以获得任意图案或透明窗口，能看到内装物。
（5）镀铝层导电性能好，能消除静电效应；其封口性能好，尤其包装粉末状产品时，不会污染封口部分，保证了包装的密封性能。
（6）对印刷、复合等后加工具有良好的适应性。
由于以上特点，使镀铝薄膜成为一种性能优良、经济美观的新型复合薄膜，在许多方面已取代了铝箔复合材料。
主要用于风味食品、农产品的真空包装，以及药品、化妆品、香烟的包装。
另外，镀铝薄膜也大量用作印刷中的烫金材料和商标标签材料等。
二、镀膜基材镀铝薄膜的基材主要是塑料薄膜和纸张。
真空蒸镀工艺对被镀基材有以下几点要求：（1）耐热性好，基材必须能耐受蒸发源的辐射热和蒸发物的冷凝潜热。
（2）从薄膜基材上产生的挥发性物质要少；对吸湿性大的基材，在镀膜前理。
（3）基材应具有一定的强度和表面平滑度。
（4）对蒸镀层的粘接性良好；对于PP、PE等非极性材料，蒸镀前应进行表面处理、以提高与镀层的粘接性。
常用的薄膜基材有：BOPET、BONY、BOPP、PE、PVC等塑料薄膜和纸张类。
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第三节真空蒸镀金属薄膜工艺
一、概述
真空蒸镀金属薄膜是在真空条件下，将金属蒸镀在薄膜基材的表面而形成复合薄膜的一种新工艺。
被镀金属材料可以是金、银、铜、锌、铬、铝等，其中用的最多的是铝。
在塑料薄膜或纸张表面（单面或双面）镀上一层极薄的金属铝即成为镀铝薄膜，它广泛地用来代替铝箔复合材料如铝箔／塑料、铝箔／纸等使用。
镀铝薄膜与铝箔复合材料相比具有以下特点：（1）大大减少了用铝量，节省了能源和材料，降低了成本，复合用铝箔厚度多为7～gpm，而镀铝薄膜的铝层厚度约为0．05n左右，其耗铝量约为铝箔的1／140～1／180，且生产速度可高达450m／min。
（2）具有优良的耐折性和良好的韧性，很少出现针孔和裂口，无揉曲龟裂现象，因此对气体、水蒸汽、气味、光线等的阻隔性提高。
（3）具有极佳的金属光泽，光反射率可达97％；且可以通过涂料处理形成彩色膜，其装潢效果是铝箔所不及的。
（4）可采用屏蔽式进行部分镀铝，以获得任意图案或透明窗口，能看到内装物。
（5）镀铝层导电性能好，能消除静电效应；其封口性能好，尤其包装粉末状产品时，不会污染封口部分，保证了包装的密封性能。
（6）对印刷、复合等后加工具有良好的适应性。
由于以上特点，使镀铝薄膜成为一种性能优良、经济美观的新型复合薄膜，在许多方面已取代了铝箔复合材料。
主要用于风味食品、农产品的真空包装，以及药品、化妆品、香烟的包装。
另外，镀铝薄膜也大量用作印刷中的烫金材料和商标标签材料等。
二、镀膜基材
镀铝薄膜的基材主要是塑料薄膜和纸张。
真空蒸镀工艺对被镀基材有以下几点要求：
（1）耐热性好，基材必须能耐受蒸发源的辐射热和蒸发物的冷凝潜热。
（2）从薄膜基材上产生的挥发性物质要少；对吸湿性大的基材，在镀膜前理。
（3）基材应具有一定的强度和表面平滑度。
（4）对蒸镀层的粘接性良好；对于PP、PE等非极性材料，蒸镀前应进行表面处理、以提高与镀层的粘接性。
常用的薄膜基材有：BOPET、BONY、BOPP、PE、PVC等塑料薄膜和纸张类。
塑料薄膜基材中BOPET、BONY、BOPP三种基材形成的镀铝薄膜，具有极好的光泽和粘结力，是性能优良的镀铝薄膜，大量用作包装材料和印刷中的烫金材料。
镀铝PE薄膜的光泽度较差，但成本较低，使用也较广。
以纸基材形成的镀铝纸，其成本比镀铝塑料薄膜低；比铝箔/纸的复合材料更薄而价廉；其加工性能好，印刷中不易产生卷曲，不留下折痕等。
因此大量取代铝箔/纸复合材料，用作香烟、食品等内包装材料以及包装商标材料等。
1.真空蒸镀原理。
将被镀薄膜基材（筒状〕装在真空蒸镀机中，用真空泵抽真空，使镀膜中的真空度达到1.3×10－2～1.3×10-3Pa,加热坩锅使高纯度的铝丝在1200℃～1400℃的温度下溶化并蒸发成气态铝。
气态铝微粒在移动的薄膜基材表面沉积、经冷却还原即形成一层连续而光亮的金属铝层。
真空蒸镀金属示意图见图14－9。
通过控制金属铝的蒸发速度、薄膜基材的移动速度以及镀膜室的真空度等来控制镀铝层的厚度，一般镀铝层厚度在25～500nm，镀铝薄膜的宽度为800mm～2000mm。
图14-9 真空蒸镀金属示意图
1-泵2-放卷3-冷却辊筒4-隔热掩膜5-料源6-收卷
2.蒸镀方法。
在基材表面蒸镀铝的方法有直接蒸镀法和转移法两种。
（1）直接蒸镀法。
是被镇基材直接通过真空镀膜机，将金属铝蒸镀在基材表面而形成镀铝薄膜。
直接蒸镀法对基材的要求较高，尤其是要形成表面光亮的金属膜，必须要求基材具有较好的表面平滑度。
如果纸张的表面较粗糙，要采用直接蒸镀法，在镀铝前需先进行表面涂布。
另外，在蒸镀过程中基材的挥发物要少。
因此直接蒸镀法对基材有较大的局限性，它主要适合于蒸镀塑料薄膜，也可用于纸张的蒸镀，但纸张的质量要求高，并对纸的定量有一定的限度。
(2)转移法。
是借助载体膜(真空镀铝膜)将金属铝层转移到基材的表面而形成镀铝薄膜。
转移法是在直接蒸镀法的基础上发展起来的新工艺，它克服了直接蒸镀法对基材要求的局限
性，尤其适合于在各种纸及纸板上进行镀铝，也可用于塑料薄膜的镀铝。
目前国外已将转移法应用到布、纤维、皮革等基材的镀铝产品上。
我国主要采用转移法生产镀铝纸。
四、蒸镀铝工艺
1．塑料薄膜镀铝工艺。
塑料薄膜的镀铝工艺较简单。
BOPET、BONY、薄膜基材镀铝前不需进行表面处理，可直接进行蒸镀。
而用BOPP、PE等非极性塑料薄膜时，在蒸镀前需对薄膜表面进行电晕处理，使其表面张力达到38X10－5N～40X10－5N。
镀膜时，将卷筒薄膜置放于真空室内，关闭真空室抽真空。
当真空度达到一定时，将蒸发源升温至1400℃～1500℃，然后再把纯度为99．9％的铝金属丝连续送至蒸发源高温区。
调节好放卷、收卷速度、送丝速度和蒸发量，开通冷却源。
使铝丝在高温区内连续地熔化、蒸发，从而在移动的薄膜表面形成一层光亮的铝层，经冷却后即成成品。
制成的镀铝薄膜按规格分切后即可用于印刷、复合制袋等。
2．纸张蒸镀铝工艺。
纸张镀铝工艺有直接镀铝法和转移法两种。
（1）直接镀铝法。
直接镀铝法是先将被镇的卷筒纸基材表面涂覆一层胶层或复合一层PE薄膜，再经真空镀膜机直接镀铝，使纸的表面形成一层金属铝膜，然后将镀铝纸再进行回潮处理即成产品。
如果需要得到各种不同颜色的镀铝纸，则需在镀铝纸表面再进行着色处理。
直接镀铝法主要有以下特点：
①生产工艺较简单，成本较低。
②对纸基材的表面质量和强度要求较高。
镀铝时要求纸张的含水率在3％以下，一般纸张的含水率为6～7％，含水率降低会使纸张发脆、易断裂。
因此，要求纸张具有较高的强度。
③产品的表面光泽度较低，印刷装满效果较差。
直接镀铝法一般仅适应干定量在30g／m2以下的薄纸，较厚的纸很难进行镀铝。
直接镀铝法生产的镀铝纸，虽质量较差，但成本较低，所以使用也比较广泛。
（2）转移法；转移法生产镀铝纸比直接镀铝法工艺先进。
它是将镀铝塑料薄膜表面的铝层转移到纸基表面而形成镀铝纸。
首先把涂料均匀地涂布在塑料薄膜基材上，一般采用BOPET薄膜和BOPP薄膜；再将塑料薄膜基材在真空镀膜室进行镀铝，使涂层表面形成金属铝膜层；而后在镀铝塑料薄膜的铝层表面涂布一层粘合剂；按需要把纸、纸板或基它基材与之复合，然后再进行分离，使涂料层及铝层从塑料薄膜上分离下来。
其工艺流程见图14
－10。
被分离后的塑料薄膜可以重复使用。
重复使用的次数越多，产品的成本越低。
采用转移法生产镀铝纸主要有以下特点：
图14－10 转移法工艺流程图
①生产工艺比较复杂、成本较高。
②对基材的适应范围宽，定量在30～600g／m2的纸或纸板均可，且对基材的质量要求不高，表面也无需再涂涂料或覆膜。
③产品的质量好，表面光亮；因镀铝层外有一层涂料，不仅起到了保护作用，而且也提高了印刷适应性和装满效果。
④在涂料中加入颜料，可生产彩色镀铝纸。
由于转移法镀铝具有以上特点，所以在镀铝纸生产中使用越来越广。