真空蒸镀中部分金属熔点及不同气压下蒸发温度

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02 第二章 真空蒸发镀膜法

02 第二章  真空蒸发镀膜法

图2-1 真空蒸发镀膜原理示意图第二章 真空蒸发镀膜法真空蒸发镀膜法(简称真空蒸镀)是在真空室中,加热蒸发器中待形成薄膜的原材料,使其原子或分子从表面气化逸出,形成蒸气流,入射到固体(称为衬底或基片)表面,凝结形成固态薄膜的方法。

由于真空蒸发法或真空蒸镀法主要物理过程是通过加热蒸发材料而产生,所以又称热蒸发法。

采用这种方法制造薄膜,已有几十年的历史,用途十分广泛。

近年来,该法的改进主要是在蒸发源上。

为了抑制或避免薄膜原材料与蒸发加热器发生化学反应,改用耐热陶瓷坩埚。

为了蒸发低蒸气压物质,采用电子束加热源或激光加热源。

为了制造成分复杂或多层复合薄膜,发展了多源共蒸发或顺序蒸发法。

为了制备化合物薄膜或抑制薄膜成分对原材料的偏离,出现了反应蒸发法等。

本章主要介绍蒸发原理、蒸发源的发射特性、膜厚测量与有关蒸发的工艺技术。

§2-1 真空蒸发原理一、真空蒸发的特点与蒸发过程一般说来,真空蒸发(除电子束蒸发外)与化学气相沉积、溅射镀膜等成膜方法相比较,有如下特点: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,用掩模可以获得清晰图形;薄膜的生长机理比较单纯。

这种方法的主要缺点是,不容易获得结晶结构的薄膜,所形成薄膜在基板上的附着力较小,工艺重复性不够好等。

图2-1为真空蒸发镀膜原理示意图。

主要部分有:(1)真空室,为蒸发过程提供必要的真空环境;(2)蒸发源或蒸发加热器,放置蒸发材料并对其进行加热;(3)基板,用于接收蒸发物质并在其表面形成固态蒸发薄膜;(4)基板加热器及测温器等。

真空蒸发镀膜包括以下三个基本过程:(1)加热蒸发过程。

包括由凝聚相转变为气相(固相或液相→气相)的相变过程。

每种蒸发物质在不同温度时有不相同的饱和蒸气压;蒸发化合物时,其组分之间发生反应,其中有些组分以气态或蒸气进入蒸发空间。

(2)气化原子或分子在蒸发源与基片之间的输支,即这些粒子在环境气氛中的飞行过程。

真空蒸镀 热蒸发

真空蒸镀 热蒸发

真空蒸镀热蒸发
真空蒸镀热蒸发是一种物理气相沉积(PVD)技术,用于在基底表面上沉积薄膜。

它的基本原理如下:
1. 真空环境:在真空蒸镀过程中,将基底和蒸发源置于真空室内。

真空环境可以减少气体分子之间的碰撞,防止气体对沉积过程的干扰,并提高薄膜的质量。

2. 蒸发源:蒸发源是提供蒸发材料的装置。

它可以是金属丝、坩埚或溅射靶材等。

蒸发源被加热到足够高的温度,使蒸发材料转化为气态。

3. 薄膜沉积:当蒸发源中的材料被加热到气态时,气态原子或分子会在真空中向基底表面运动,并在基底上沉积形成薄膜。

沉积的薄膜可以是金属、合金、半导体或其他材料。

4. 控制参数:真空蒸镀过程中的一些关键参数需要被控制,以获得所需的薄膜特性。

这些参数包括蒸发源的温度、沉积时间、真空度和基底温度等。

真空蒸镀热蒸发技术具有以下优点:
1. 高纯度:真空环境可以减少杂质的引入,提高薄膜的纯度。

2. 良好的一致性:该技术可以在大面积基底上实现均匀的薄膜沉积。

3. 可控性:通过控制蒸发源的温度和其他参数,可以调控薄膜的厚度、组成和结构。

4. 多功能性:可用于制备各种功能性薄膜,如金属膜、光学膜、导电膜等。

(工艺技术)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。

真空镀铝基础知识介绍

真空镀铝基础知识介绍

效于點源模型。
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3.凝結﹐生長過程
蒸發粒子與基材碰撞后一部分被吸附。吸附原 子在基材表面發生表面擴散﹐沉積原子之間產生兩 維碰撞﹐形成簇團﹐有的在表面停留一段時間后再 蒸發。原子族團與擴散原子相碰撞﹐或吸附單原 子﹐或放出單原子﹐這種過程反復進行﹐當原子數 超過某一臨界值時就變為穩定核﹐再不斷吸附其他 擴散原子而逐步長大﹐最后與鄰近穩定核合并﹐進 而變成連續膜。
四.真空蒸鍍工藝
1.一般工藝 2.合金蒸鍍工藝 3.化合物蒸鍍工藝 4.高熔點化合物薄膜 5.離子束轉助蒸鍍法 6.激光束輔助蒸鍍法 7.單晶蒸鍍法 8.非晶蒸鍍法
1.一般工藝
真空蒸鍍工藝是根據產品要求確定的﹐一般非連續鍍膜 的工藝流程是﹕鍍前准備→抽真空→離子轟擊→烘烤→預熱 →蒸發→取件→鍍后處理→檢測→成品。
1840
TiO﹑Ti﹑TiO2﹑O2
1473
1140 Pt﹑W
(WO3)3﹑WO3
30
1000 Mo﹑Ta
1263
1130 Pt﹑Mo
MgF2﹑(MgF2)2﹑(MgF2)3
2.蒸氣粒子的空間分布
蒸氣粒子的空間分布顯著地影響了蒸發粒子在基體
上的沉積速率以及基體上的膜厚分布。這與蒸發源的形狀 和尺寸有關。最簡單的理想蒸發源有點和小平面兩種類型
鍍前准備包括工件清洗﹐蒸發源制作和清洗﹐真空室和 工件架清洗﹐安裝蒸發源﹐膜料清洗和放置﹐裝工件等。這 些工作是重要的﹐它們直接影響了鍍膜質量。對于不同基材 或零部件有不同的清洗方法。例如玻璃在除去表面臟物﹐油 污后用水揩洗或刷洗﹐再用純水沖洗﹐最后要烘干或用無水 酒精擦干﹔金屬經水沖刷后用酸或鹼洗﹐再用水洗和烘干﹔ 對于較粗糙的表面和有孔的基板﹐宜在水﹐酒精等清洗的同 時進行超聲波洗淨。塑料等工件在成型時易帶靜電﹐如不消 除﹐會使膜產生針孔和降低膜的結合力﹐因些常需要先除去 靜電。有的工件為降低表面粗糙度﹐還涂7μm~10μm的特制 底漆。

真空镀膜实验

真空镀膜实验

真空镀膜实验实验目的:1.了解真空技术的基本知识;2.掌握低‘高真空的获得与测量的基本原理及方法;实验器材:DH2010型多功能真空实验仪实验原理:蒸发镀膜的原理是:先将镀膜室内的气体抽到10-2Pa以下的压强,通过加热蒸发源使臵于蒸发源中的物质蒸发,蒸汽的原子或分子从蒸发源表面逸出,沉积到基片上凝结形成薄膜,它包括抽气;蒸发;沉积等基本过程。

真空镀膜是在真空室中进行的(一般气压低于1.3×10-2Pa),当需要蒸发的材料(金属或电介质)加热到一定温度时,材料中分子或原子的热振动能量可增大到足以克服表面的束缚能,于是大量分子或原子从液态或直接从固态(如SiO2ZnS)汽化。

当蒸汽粒子遇到温度较低的工件表面时,就会在被镀工件表面沉积一层薄膜。

以下仅就源加热方式、真空度对膜层质量的影响及蒸发源位置对薄膜均匀性的影响等问题作简要说明。

(a)(b)为电阻型源加热器,它们由高熔点的金属做成线圈状(称为丝源)或舟状(称为舟源)。

加热源上可承载被蒸发材料。

由于挂在丝源上的被蒸发物质(如铝丝)可形成向各个方面发射的蒸汽流,因此丝源可用为点源,而舟源则可近似围内发射的面源。

对于不同的被蒸材料,可选取由不同材料做成,形状各异的加热器。

其选取原则为:a.加热器所用材料有良好的热稳定性,其化学性质不活泼,在达到蒸发温度时材料本身的蒸汽压要足够低。

b.加热器材料的熔点要高于被蒸发物的蒸发温度,加热器要有足够大的热容量。

c.要求线圈装加热器所用材料热能与蒸发物有良好的浸润,有较大的表面张力。

d.被蒸发物与加热器材料的互溶性必须很低,不产生合金。

e.对于不易制成丝状,或被蒸发物与丝状加热器的表面张力较小时,可采用舟状加热器。

日前常用钨丝加热器蒸发铝,用钼舟加热器蒸发银、金化锌、氟化镁等材料,与电阻器配合的关键部件是低压大电流变压器,对不同的蒸发材料及加热器可将电流分配塞置于相应位置,以保证获得合适的功率。

电阻源加热器具有简便、设备成本低等优点,但由于加热器与蒸发物在电阻加热器上的装载量不能太多,因此所蒸膜厚也将受到限制。

真空蒸镀讲义

真空蒸镀讲义

图1-1 真空蒸发镀膜原理示意图 真空蒸镀真空蒸镀法(简称真空蒸镀)是在真空室中,加热蒸发器中待形成薄膜的原材料,使其原子或分子从表面气化逸出,形成蒸气流,入射到基体表面,凝结形成固态薄膜的方法。

由于真空蒸镀法主要物理过程是通过加热蒸发材料而产生,所以又称热蒸发法。

采用这种方法制造薄膜,已有几十年的历史,用途十分广泛。

介绍蒸发原理、蒸发源的发射特性、膜厚测量与有关蒸发的工艺技术。

§1—1真空蒸发原理真空蒸镀的特点、原理与过程真空蒸镀设备比较简单、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,用掩模可以获得清晰图形;薄膜的生长机理比较单纯。

主要缺点是,不容易获得结晶结构的薄膜,所形成薄膜在基板上的附着力较小,工艺重复性不够好等。

图1-1为真空蒸镀原理示意图。

主要部分有:(1)真空室,为蒸发过程提供必要的真空环境;(2)蒸发源或蒸发加热器,放置蒸发材料并对其进行加热;(3)基板,用于接收蒸发物质并在其表面形成固态蒸发薄膜;(4)基板加热器及测温器等。

真空蒸镀包括以下三个基本过程:(1)加热蒸发过程。

包括由凝聚相转变为气相的相变过程。

每种蒸发物质在不同温度时有不相同的饱和蒸气压;蒸发化合物时,其组分之间发生反应,其中有些组分以气态或蒸气进入蒸发空间。

(2)气化原子或分子在蒸发源与基片之间的输支,即这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。

上述过程都必须在空气非常稀薄的真空环境中进行。

否则,蒸发物原子或分子将与大量空气分子碰撞,使膜层受到严重污染,甚至形成氧化物;或者蒸发源被加热氧化烧毁;或者由于空气分子的碰撞阻挡,难以形成均匀连续的薄膜。

§1-2 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布在真空蒸镀过程中,能否在基板上获得均匀膜厚,是制膜的关键问题。

基板上不同蒸发位置的膜厚,取决于蒸发源的蒸发特性、基板与蒸发源的几何形状、相对位置以及蒸发物质的蒸发量。

真空蒸镀技术

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。

真空蒸镀的详细介绍

真空蒸镀的详细介绍

真空蒸镀的详细介绍真空蒸镀即真空蒸发镀膜。

这种方法是把装有基片的真空室抽成真空,气体压强达到10-2Pa以下加热镀料,使其原子或分子从表面气化逸出形成蒸气流,入射到基片表面,凝结形成固态薄膜。

1.真空蒸镀原理(1)膜料在真空状态下的蒸发特性。

单位时间内膜料单位面积上蒸发出来的材料质量称为蒸发速率。

理想的最高速率Gm(单位为kg/(m²·s))∶Gm=4.38×10-3Ps(Ar/T)1/2,式中,T为蒸发表面的热力学温度,单位为K,Ps为温度T时的材料饱和蒸发压,单位为Pa,Ar为膜料的相对原子质量或相对分子质量。

蒸镀时一般要求膜料的蒸气压在10-2~10-1Pa。

材料的Cm通常处在10-4~10-1Pa,因此可以估算出已知蒸发材料的所需加热温度。

(2)蒸气粒子的空间分布。

蒸气粒子的空间分布显著地影响了蒸发粒子在基体上的沉积速率以及基体上的膜厚分布。

这与蒸发源的形状和尺寸有关。

最简单的理想蒸发源有点和小平面两种类型。

2.真空蒸镀方式(1)电阻加热蒸发。

它是用丝状或片状的高熔点金属做成适当形状的蒸发源,将膜料放在其中,接通电源,电阻加热膜料而使其蒸发。

对蒸发源材料的基本要求是高熔点,低蒸气压,在蒸发温度下不会与膜料发生化学反应或互溶,具有一定的机械强度。

另外,电阻加热方式还要求蒸发源材料与膜料容易润湿,以保证蒸发状态稳定。

常用的蒸发源材料有钨、钼、钽、石墨、氮化硼等。

(2)电子束蒸发。

电阻加热方式中的膜料与蒸发源材料直接接触,两者容易互混,这对于半导基体元件等镀膜来说是需要避免的。

电子束加热方式能解决这个问题。

它的蒸发源是e形电子枪。

膜料放入水冷铜坩埚中,电子束自源发出,用磁场线圈使电子束聚焦和偏转,电子轨迹磁偏转270°,对膜料进行轰击和加热。

(3)高频加热。

它是在高频感应线圈中放入氧化铝或石墨坩埚对膜材料进行高频感应加热。

感应线圈通常用水冷铜管制造。

此法主要用于铝的大量蒸发。

第6章 真空蒸镀

第6章 真空蒸镀

熔点 (K)
蒸发速 率*
1336
6.1
1234
9.4
932
18
303
11
1685
15
693
17
594
14
1090
17
4130
19
3270
4.5
3650
4.4
镀料的蒸发
蒸发粒子的速度和能量
对于绝大部分可以热蒸发的材料,蒸发温度在1000-2500 ℃范围内,蒸发粒子的平均速度约为1000 m/s,对应的平均 动能约为0.1-0.2eV。
• 加热蒸发过程 • 气相原子或分子的输运过程(源-基距) • 蒸发原子或分子在基片表面的淀积过程
镀料的蒸发
饱和蒸气压
一些常用材料的蒸气压与温度关系
金 分子量

10-8
Au 197
Ag 107.9
Al
27
Ga 69.7
Si 28.1
Zn 65.4
Cd 112.4
As 74.9
C
12
Ta 181
蒸发速率
单位时间蒸发到基板上的蒸发物质的量 (分子数或质量)。
dG (20 ~ 30) dT
G
T
可见,蒸发源温度的微小变化即可引起蒸发速率发生很大
的变化。因此在制膜过程中,要想控制蒸发速率,必须精确控
制蒸发源的温度,加热时应尽量避免产生过大的温度梯度。
蒸发源
蒸发源是蒸发装置的关键部件,最常用的有:
电子枪需要在高真空条件下才能正常发射电子束。
蒸发源
电子束蒸发源:结构型式
直枪蒸发源简图
• 使用方便,能 量密度高,易 于调节控制。
• 体积大、成本 高,蒸镀材料 会污染枪体结 构,存在从灯 丝逸出的Na离 子污染

真空蒸镀与真空溅镀工艺介绍

真空蒸镀与真空溅镀工艺介绍

真空蒸镀
UV照射烘干
UV光油底漆
提高基材待镀层的附着性
UV光油面漆
提高基材已镀层的硬度和配色
UV照射烘干
成品
所以真空蒸镀有三层:底漆层(6~12um)+镀膜层(1~2um)+面漆层(10um)
PAGE 03
装配前处理:
将基材表面杂质、灰尘等用布 擦拭干净,提高喷射良率。
PAGE 04
装配:
将基材装配在专用挂具上,用 以固定于流水线上,并按设计 要求实现外观和功能的遮镀。
PAGE 01
相关问题:
4、为什么真空镀膜的镀铝不导电?
因为镀膜总共有三层,最外层的UV光油经UV照射后起到固化耐磨绝缘的作用,但是一旦这层膜被破坏就导电了。
PAGE 01
营销、技术中心:上海市徐汇区虹梅路1535号星联科研大厦2号楼8-11F 电话: 021-3119 6868 传真: 021-3119 6898 邮编: 200235 生产基地:江苏省海安县海安镇西园大道69号 电话: 0513-887 89820 传真: 0513-8878 9826 邮编: 226601
喷面漆:
提高表面的硬度和耐磨性,要对基 材已镀层喷面漆(可喷不同的颜 色),然后UV照射固化。
PAGE 05
UV照射:
UV照射固化。
PAGE 05
真空溅镀:
通常指的是磁控溅镀,属于高速低温溅镀法。在真空状充入惰性气体(Ar),并在塑胶 基材(阳极)和金属靶材(阴极)之间加入高压直流电,由于辉光放电(glow discharge)产生的电子激发惰性气体产生氩气正离子,正离子向阴极靶材高速运动, 将靶材原子轰出,沉积在塑胶基材上形成薄膜。
PAGE 03

真空蒸发镀膜法精品

真空蒸发镀膜法精品

dp = dωcosθ/π
(1-23)
式中1/π是由于归一化条件,即位于2π立体角中的几 率为1而出现的。
26
θ是平面蒸发源法线与接收平面dS2中心和平面源中 心连线之间的夹角。则膜材从小型平面dS上以每
秒m克的速率进行蒸发时,膜材在单位时间内通
过与该小平面的法线成θ角度方向的立体角dω的
蒸发量dm为
3.511022 Pv / TM (个 / cm2 s,Torr)
2.641024 Pv / TM (个 / cm2 s, Pa)
(2-9)
17
式中,M为蒸发物质的摩尔质量。如果对式(2-9) 乘以原子或分子质量,则得到单位面积的质量蒸发速 率
G mJm m / 2 kT Pv
薄膜; (4) 基板加热器及测温器等。 1. 真空蒸发镀膜法的优缺点: 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,用掩膜可以获得清晰图形;薄膜的生长 机理比较单纯。 缺点:不容易获得结晶结构的薄膜,所形成薄膜在 基 板上的附着力较小,工艺重复性不够好等。
dm

m

cos

d

(2-29)
式中,1/π是因为小平面源的蒸发范围局限在半球 形空间。如果蒸发材料到达与蒸发方向成θ角的 小的平蒸面 发速dS率2几即何可面求积出已知,则淀积在该小平面薄膜
前已有 dS1 = dS2·cosθ(β) ,dS1 = r2·dω (2-22)
则有 dω= dS2·cosθ(β) / r2
发源的4倍左右。这一点也可从式(2-27)与(2-32)
的比较中得出。 三、实际蒸发源的特性
1. 发针形蒸发源或电子蒸发源中的熔融材料为球形, 与点蒸发源近似。

第三章真空蒸镀

第三章真空蒸镀

Jm
pv
2mk
(个 cm -2s-1) T
由 Jm 2p m v k(T 个 cm -2s-1)
得到单位面积的质量蒸发速率为:
GmJm
m
2k T
pv
蒸发源温度的变化对蒸发速率的影响极大!
例如, 对金属有: dG(20~30)dT
G
T
GO
(2)合金的蒸发速率
❖ 制造合金薄膜时,蒸发合金或者化合物的结果
B 2.13×104 2.32×104 3.03×104 2.84×104 1.803×104 1.487×104 9.71×103 8.63×103 9.53×103 2.0×104 3.7×104 3.123×104 2.728×104 2.572×104 4.021×104
4、蒸发速率
1) 纯金属(或单质材料)的蒸发速率 2) 合金的蒸发速率
在相同温度下,各元素的蒸气压不相同,其蒸发速率就不 相同,导致制备的合金薄膜与原料的化学计量比不同。
❖ 如何蒸镀才能得到符合预计要求的合金薄膜?
瞬时蒸发法(“闪烁”蒸发法) 双(多)源蒸发法
§3.3 常用的蒸发源及蒸发材料
❖ 蒸发源 ❖ 常用的蒸发材料
蒸发源
蒸 接触式蒸发源 发 源 非接触式蒸发源
属,蒸发一些硫化物、氟化物与某些氧化物。
2、电子束加热蒸发源
❖ 结构
根据电子束蒸发源的形式不同,电子束蒸发源可以分为:
环形枪、直枪、e型枪与空心阴极电子枪等几种
直枪蒸发源
e电子枪的工作原理
2、电子束加热蒸发源
❖ 优点:
1) 与电阻加热源相比可以减少污染; 2) 能量集中,使膜料局部表面受到很高的温度, 而其它
(2)假设蒸发材料表面液相、气相处于动态平衡中,那么, 单位时间单位面积的蒸发分子数为:

金属的熔点与真空度的关系_概述及解释说明

金属的熔点与真空度的关系_概述及解释说明

金属的熔点与真空度的关系概述及解释说明1. 引言1.1 概述金属材料是现代工业中广泛应用的重要组成部分,在各个领域都起到了不可替代的作用。

而金属材料在加工和使用过程中,其熔点是一个关键的物理性质,直接影响着金属的冶炼、铸造和其他加工工艺。

同时,真空度也是一个非常重要的因素,特别是在高温环境下,对金属材料的性能和品质有着显著影响。

本文旨在探讨金属的熔点与真空度之间的关系,并深入解释说明这种关系及其相关机制。

通过对金属熔点定义、影响因素以及真空度对熔点的影响机制进行详细阐述,并结合实验验证和案例分析,揭示该关系在实际应用中的意义和潜力。

1.2 文章结构本文共分为五个部分。

首先,在引言部分介绍文章涉及内容以及文章结构布局。

其次,在第二部分将重点探讨金属熔点与真空度之间的关系,包括定义和影响因素、真空度对熔点的影响机制以及通过实验验证和案例分析加深理解。

第三部分将探讨在铸造工艺中的应用和限制,着重介绍高真空铸造技术、真空对铸件质量和性能的影响,以及在铸造过程中面临的真空度控制挑战和解决方法。

第四部分将分析其他金属相关参数对真空下熔点变化的影响,包括元素添加对金属熔点的影响、杂质含量对熔点与真空度关系的作用机理分析,以及压力变化对金属熔点的影响及原因探讨。

最后,在结论部分总结本文重点内容,并提出未来展望和进一步研究的方向。

1.3 目的本文旨在全面探讨金属的熔点与真空度之间的关系,并深入解释这种关系背后的机制。

通过阐述不同元素、杂质含量以及压力变化等因素对金属熔点在真空环境下的影响,并介绍应用于铸造工艺中的高真空技术与挑战,有助于深化读者对金属材料在特定环境下的行为和性质变化的理解。

同时,本文还旨在提供展望和进一步研究的方向,为未来相关领域的学术研究和工程应用提供参考。

以上就是“1. 引言”部分内容的清晰撰写,请根据需要适当调整和完善。

2. 熔点与真空度的关系:2.1 金属熔点的定义与影响因素金属熔点是指在一定压力下,金属固态转变为液态的温度。

蒸发镀——精选推荐

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蒸发镀蒸发镀是PVD方法中最早用于工业生产的一种方法,该方法工艺成熟,设备较完善,低熔点金属蒸发效果高,可用于制备介质膜、电阻、电容等,也可以在塑料薄膜和纸张上连续蒸镀铝膜。

但因膜层结合力差,曾一度发展缓慢。

电真空技术的发展和光固化涂料的诞生,是蒸发镀再度复兴,并广泛应用。

定义:在真空条件下,用加热蒸发的方法使镀料转化为气相,然后凝聚在基体表面的方法称为蒸发镀膜,简称蒸镀。

9.2.1蒸镀原理和液体一样,固体在任何温度下也或多或少的气化(升华),形成该物质的蒸气。

图9-1 蒸发镀原理在高真空中,将镀料加热到高温,相应温度下的饱和蒸气就在真空槽中散发,蒸发原子在各个方向的通量并不相等。

基体设在蒸气源的上方阻挡蒸气流,且使基体保持相对较低的温度,蒸气则在其上形成凝固膜。

为了弥补凝固的蒸气,蒸发源要以一定的比例供给蒸气。

图9-1是蒸发镀原理图。

根据蒸发镀的原理可知:通过采用单金属镀料或合金镀料我们就可在基体上得到单金属膜层或得到合金膜层。

但由于在同一温度下,不同的金属具有不同的饱和蒸气压,其蒸发速度也不一样,蒸发速度快的金属将比蒸发速度慢的金属先蒸发完,这样所得的膜层成分就会与合金镀料的成分有明显的不同。

为解决这个问题,我们可采用以下方法:①采用单蒸发源时,使加热器间断的供给少量热量,产生瞬间蒸发;②采用多蒸发源,使各种金属分别蒸发,气相混合,同时沉积。

利用该法还可以得到用冶炼方法所得不到的合金材料薄膜。

图9-2为单蒸发源和多蒸发源蒸镀合金膜示意图。

图9-2 单蒸发源和多蒸发源蒸镀合金膜示意图真空蒸镀时,蒸发粒子动能为0.1~1.0ev,膜对基体的附着力较弱,为了改进结合力,一般采用:①在基板背面设置一个加热器,加热基极,使基板保持适当的温度,这既净化了基板,又使膜和基体之间形成一薄的扩散层,增大了附着力;②对于蒸镀像Au这样附着力弱的金属,可以先蒸镀像Cr,Al等结合力高的薄膜作底层。

9.2.2蒸镀方法蒸发源:加热待蒸发材料并使之挥发的器具称为蒸发源,也称加热器。

金属在真空中的融化温度

金属在真空中的融化温度

金属在真空中的融化温度全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:金属在真空中的融化温度是指金属在真空环境中达到熔点并变为液态的温度。

金属在真空中的融化温度与金属的种类、结构、性质等因素有着密切的关系。

不同种类的金属在真空中的融化温度也有所不同。

在真空中,金属的熔点通常比在常压条件下的熔点要高,这是因为在真空中金属表面的氧化物和其它杂质物质减少,使金属表面更纯净,熔化时所需的能量更高。

金属是一类常见的固体材料,具有导电性、导热性、强度高、延展性好等优良性质。

在工程与科学领域中金属被广泛应用。

金属在真空中的熔点可被用于金属熔炼、真空电子设备制造、真空热处理等各个领域。

下面将分别介绍一些常见金属在真空中的融化温度。

铝是一种常见的金属材料,具有轻、强、导电性好等优良性质。

铝的融化温度约为660摄氏度,在真空中的融化温度约为700摄氏度。

铝在真空中的熔点较低,因此在电子设备、真空热处理等领域被广泛应用。

第二篇示例:金属在真空中的融化温度是指金属在真空环境下融化的温度。

金属是一种具有良好导电导热性能和物理化学性质的材料,广泛应用于各个领域。

金属在真空中的融化温度受到多种因素的影响,其中最主要的因素是金属的种类和性质。

不同种类的金属具有不同的融化温度,一般来说,常见的金属如铁、铜、铝等的融化温度在1000-2000摄氏度之间。

而一些高温金属如钨、铌等的融化温度则能达到3000摄氏度以上。

金属在真空中的融化温度也受到外部环境的影响,例如气压、气体成分等因素会对金属的融化温度产生影响。

在真空环境中,金属因为没有其他气体阻碍,在高温下更容易融化。

金属在真空中的融化温度对于一些特殊领域的应用具有重要意义。

例如在航空航天领域,金属材料需要承受高温高速的气流摩擦,金属在真空中的融化温度就显得尤为重要。

另外在一些化学实验和工艺中,需要对金属材料进行高温处理和熔炼,金属在真空中的融化温度也是至关重要的参数。

为了提高金属在真空中的融化温度,科研人员一直在努力寻找新的材料和方法。

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