真空电镀中射频功率对镀层性能的影响研究

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电镀参数对电镀镍层性能的影响

电镀参数对电镀镍层性能的影响摘要：碳化硅（SiC）作为第三代宽禁带半导体材料，具有良好的热导性、宽带隙、大击穿电场等优良特性，被广泛应用于高温、高频、大功率等电子器件上。

但是由于碳化硅具有很高的硬度和化学稳定性，Si-C键合能较大导致湿法刻蚀无法达到要求，因此针对深孔或高台阶刻蚀多采用感应耦合等离子体（ICP）对SiC进行刻蚀，目前研究人员系统研究了ICP刻蚀条件、气体组成等各种工艺条件对SiC刻蚀的影响；其中镍作为刻蚀掩膜层被广泛应用在刻蚀SiC中，因此镍的耐刻蚀性很重要，在一定程度上决定了刻蚀过程中的SiC/Ni的选择比（SiC 刻蚀量与Ni刻蚀量的比值），在同等刻蚀条件下，镍消耗少，SiC/Ni的选择比就高，则所需镍层就薄，从而减少了工艺时间，提高了工艺效率。

关键词：电镀参数；电镀镍层性能；影响引言随着我国工业化进程的加快，所有制成品的质量要求不断提高，大型设备和基本设备所用零部件的质量要求也不断提高。

某些外星部件或特殊零件的表面加工直接影响结构件的质量。

例如，如果深孔零件需要均匀的衬层厚度，则内部应力不能发生变化。

大型设备的大多数部件由多种材料组成，通常是陶瓷、铁和镍合金、铜和铜、银合金、钎焊等。

，以及类似深孔螺纹的铜合金和铁合金铆钉。

对于大型设备或关键设备上的零件产品，镀层质量要求非常严格，除了孔隙率低和联接力高外，厚度必须非常一致。

否则，如果在恶劣环境中长期使用设备，则主电池可能会在焊接或连接部件的不同位置发生腐蚀，从而大大缩短部件生命周期，并导致大型设备的质量下降，甚至出现重大损失。

1.镀液温度对镀镍层性能的影响镀液温度对镀镍层的显微硬度和刻蚀SiC/Ni选择比的影响。

随着镀液温度的升高，镀镍层的显微硬度和SiC/Ni的刻蚀选择比均呈先增大后减小的趋势。

材料的力学性能与材料的微观组织、晶粒大小和材料致密度等密切相关。

由Hall-Petch关系可知，镀层的硬度与平均晶粒尺寸呈反比，平均晶粒尺寸越小，镀层的硬度越高，晶粒尺寸随着镀液温度升高而减小，因此相应的硬度也随之变大；当镀液温度升到60℃时，镀层易生成粗晶，同时氨基磺酸根离子的氧化分解产生的副产物夹杂到镀层中，从而使得镀镍层显微硬度降低。

真空电镀中对精度的要求及提高研究

真空电镀中对精度的要求及提高研究随着科技的不断进步，真空电镀技术在现代工业中得到了广泛的应用。

真空电镀是一种利用真空环境进行金属或非金属物质表面处理的工艺。

这种技术能够使得材料表面得到极高的纯度和优异的物理和化学性能，从而适用于高端电子元器件、航空航天、汽车、医疗器械等领域。

在进行真空电镀的过程中，对于精度的要求是非常高的。

本文将探讨真空电镀中对精度的要求及其如何提高研究。

一、对于真空电镀的要求在真空电镀中，要求被处理的表面不仅质量达到一定的要求，而且还必须达到极高的精度。

在不同的应用中，对于精度的要求也不同。

以下是几个重要的精度要求：1、物质厚度的均匀性物质厚度的均匀性是指发现在真空环境下，物质能够均匀地附着在被镀物表面。

如果物质不均匀地沉积在被镀物表面，厚度会出现偏差的情况。

这种情况会导致物质变形、空气泡和裂缝，影响最终的表面质量。

2、沉积速度的确定真空电镀的工艺要求在确定沉积时间之后，必须达到一定的沉积厚度。

这种沉积速度的确定可以通过调整真空度、保证气体质量比等综合参数实现。

在实际操作中，需要严格控制沉积速度和时间关系的实验条件，并确定一个稳定的工艺流程。

3、即时测量真空度在真空环境中，镀层的质量很大程度上依赖于镀层的形成速度。

而在形成速度的过程中，真空度是一个基础指标。

为了保证镀层质量和稳定性，需要对真空度进行即时跟踪，并通过实验和计算模型进行多次控制和校准。

二、提高真空电镀精度的研究提高真空电镀精度是一项复杂而挑战性的技术，这需要开展长期的研究和实践。

一些关键技术为：1、表面改性技术随着表面改性技术的不断发展，镀层的品质得到了极大的提升。

表面改性技术汇集了多种物理化学原理，它能够改变表面的化学结构和状态，从而影响电镀效果的均匀性和稳定性。

例如，改变表面的晶体结构可以使其效果更均匀，而表面硬化可以直接影响镀层厚度和硬度。

2、混合磁力技术混合磁力技术是一种利用多种磁场控制技术，使得真空环境下的重金属离子在被镀物表面沉积的技术。

真空电镀制程介绍及异常分析

注意事項:
1.手應避免碰到油質或水
2.每爐都需更換金屬絲
在鎢絲上纏繞所需金屬絲
真空電鍍製程介紹
3.更換膠紙更新電鍍後的透明膠紙,以便操作人員觀察蒸鍍的鍍膜狀況
注意事項:
1.每爐都需更換透明膠紙
2.作業時比對膠紙鍍膜的色澤
膠紙黏貼處
Байду номын сангаас
真空電鍍製程介紹
素材前處理(線外加工) 4.素材前處理 4.1素材表面清潔備料相應素材,清潔素材, 外觀全檢.
真空電鍍的基本認識
真空電鍍的基本原理與分類真空電鍍是以抽真空及電極的方式,對產品表面進行金屬鍍膜的過程. 真空電鍍可分為:真空蒸鍍和真空濺鍍. 真空蒸鍍的基本原理為: 1.用机械泵与擴散泵將真空爐里的气体抽掉,形成我們需求的真空.(真空度1*10-4Pa) 2.通過調節電流/電壓的大小,讓真空爐里的鎢絲受電流/電壓的改變而升溫,當達到一定溫度時,鎢絲上的金屬絲被气化,使它以原子形態沉積在塑膠產品表面,形成一道金屬鍍膜.
真空電鍍的基本認識
真空電鍍前處理的作用 2.1 底漆的功能和性能 a 与塑膠底材具有优良的附著強度,与所鍍的金屬( 鋁,鉻)結合牢固. b 修飾和遮蓋塑膠表面的所有缺陷,賦予其非常光滑丰滿度很高的涂層便于鍍膜.
真空電鍍的基本認識
常用的真空電鍍材料
一般常見的真空電鍍電鍍層的金屬有:鋁和鉻還有不常用的有:鎳/銅/銀/金等
用百格刀以3545角度在被测产品表面划101010mm的小格深度以见底材为准用3m600胶纸紧贴方格表面用手压平排出空气并用橡皮来回滚压牢表面约过9030s后拿起胶纸未粘住的一端以180方向迅速扯起不可猛拉判定標準
真空電鍍研究報告
目錄

手表用真空镀玫瑰金色镀层性能研究

2019年12期研究视界科技创新与应用Technology Innovation and Application手表用真空镀玫瑰金色镀层性能研究王巍，刘海华*，宋鹏涛，郭新刚，龚翔（珠海罗西尼表业有限公司，广东珠海519085）1实验方法1.1镀层颜色检测方法分光测色法：在标准光源D65的灯光下，用肉眼观察样品镀层颜色，再采用分光测色计（仪）对（常规（RG ）、4N 和5N ）玫瑰金色板进行颜色L *、a *、b *值的测定，以样品镀层颜色进行量化。

1.2镀层厚度检测方法依据国际标准ISO-3497中规定的金属覆盖层厚度的X 射线光谱分析测量法[1]，采用Fischerscope X-ray XULM XYm 镀层测厚仪对样品镀层进行无损测试。

1.3耐磨性能测试方法依据国际标准ISO 23160：2011中规定的表壳体及其附件-金合金覆盖层的抗磨损试验方法[2]，对镀层的耐磨性能进行测试，试验时间为48h 。

1.4耐腐蚀性能测试方法———人工汗试验依据国际标准ISO-3160-2中规定的表壳体及其附件-金合金覆盖层的耐腐蚀性能的测定方法———人工汗试验[3]，对镀层的耐腐蚀性能进行人工汗测试试验，试验时间为48h 。

2实验仪器及试剂标准光源对色箱；CM-700d 分光测色仪；Fischerscope X-ray XULM XYm 镀层测厚仪；HK-D58精密高温烘箱；振动研磨机。

3试验步骤3.1分光测色法（1）检测条件：CM-700d 型（日本柯尼卡美能达）分光测色仪；厂家提供的1cm ×2cm PVD 镀测色样片。

（2）试验步骤：采用CM-700d 型分光测色仪（日本柯尼卡美能达）测出生产厂家提供的与试样在相同条件下制备的1cm ×2cm 的PVD （真空镀）测色（常规（RG ）、4N 和5N ）样片涂镀层颜色的L *、a *、b *值，并与瑞士钟表行业（NIHS ）标准要求的玫瑰金色标准色片的颜色的L *、a *、b *值比较。

真空电镀中多层金属镀层的制备及应用研究

真空电镀中多层金属镀层的制备及应用研究随着科技的进步，金属镀层在很多领域得到了广泛应用，如汽车零部件、电子设备、装饰品等等。

而其中多层金属镀层是一种常见的技术，其可以在金属表面形成多层膜层，从而提高了材料的性能。

而真空电镀法是多层金属镀层制备的基础和重要手段之一。

本文将从多层金属镀层的制备和应用两个方面进行讲解。

一、多层金属镀层的制备1.真空电镀法的基本原理真空电镀法是把金属或者其他物质在真空中进行电子加热，使其蒸发成粒子并沉积在基材表面的一种金属镀层技术。

它的基本原理是通过电子加热将金属或其他物质转化成气态，然后通过惰性气体载体将其输到真空腔内，最后在基材表面沉积成层状物质。

2.多层金属镀层的制备流程多层金属镀层制备的基本流程包括表面处理、清洗、真空操作、沉积、防氧化处理等步骤。

具体步骤如下：（1）表面处理。

通过机械加工、化学处理等方式对基材进行表面处理，以保证未来沉积的金属膜层能够牢固地附着在基材表面；（2）清洗。

用稀酸清洗、溶剂清洗、超声波清洗等方式清洗表面，以清除基材表面的油污、尘埃等杂质，使得金属膜层沉积得更加均匀；（3）真空操作。

将工件放置在电极上，通过真空泵抽空使得系统内的压强降至10^-3~10^-4 Pa区间，然后采用电子束加热或者磁控溅射等方式，将需要镀层的目标材料转化成气态并沉积在工件表面;（4）沉积。

根据所需的需要沉积的金属膜层数目和材料进行选择，每沉积一层需要进行一次清洗和真空操作；（5）防氧化处理。

通过电化学、化学氧化、热处理等方式处理表面，防止氧气进入金属膜层内部导致氧化反应。

二、多层金属镀层的应用研究多层金属镀层具有高硬度、高韧性、耐腐蚀等优良性能，广泛应用于飞机、汽车、电子、医疗、化工等领域。

以下分别就汽车、电子和航空等应用领域进行阐述。

1.汽车领域汽车工业是金属镀层最广泛应用的领域之一。

多层金属镀层在制造汽车零部件和汽车整体方面具有重要的应用价值。

Titanium nitride (TiN)、钨(W) 、氮化硅(SiN) 等属于多层金属镀层的材料，在汽车工业中广泛应用于齿轮系统、刹车系统、传动和底盘系统等。

射频磁控溅射镀膜过程及机制(硕士论文草稿,有摘抄有实验有推断不保证正确)

2.1 薄膜的制备方法溅射镀膜磁控溅射溅射过程迁移过程成膜过程溅射镀膜气相条件下沉积薄膜有两种主要的方式：物理气相沉积(Physical Vapor Deposition, PVD)和化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition, CVD). 气相沉积是在气相环境中，采用不同的方式（如蒸发或溅射），把源材料上的原子或分子转变为气相，再沉积到衬底上。

这个过程一般要在真空室内进行，以便于控制气相的成分，而且由于过程中，源材料要转变为气相再沉积，所以需要真空以减少大气对源材料的污染。

气相沉积的两种主要方式是蒸发和溅射，其本质区别是将源材料转变为气相的手段不同。

蒸发是采用对源材料的原子或分子提供热能，使其逸出；溅射则是采用外来的高速离子，轰击源材料，使源材料的原子或分子获得大量的动能而溅射出来。

本论文中样品采用中科院沈阳科学仪器厂JGP350型磁控溅射镀膜机制备，真空抽气系统由机械泵（前级泵）和分子泵（主泵）组成，极限真空度可达2.0×10-4Pa。

溅射系统配有三个立式靶，其中两个接射频阴极（RF），另一个接直流阴极（DC）。

RF的溅射功率可在0～200W之间调节，直流电源电压为0～2000V。

中间样品控制架上有3个样品夹具，样品控制架可通过旋转来选择所要溅射的靶。

其中一个样品位的后面有加热电阻丝，可对该位置上的衬底加热，使得衬底温度在室温与400℃之间可调。

靶和衬底间距为5cm。

由于靶材CdTe和ZnTe陶瓷靶的电导率较低，所以采用射频溅射模式。

工作气体为氩气。

磁控溅射所用靶材是纯度为99.999%的ZnTe和CdTe化合物陶瓷靶，靶材直径为100mm、厚6mm。

沉积薄膜用的衬底均为普通玻璃，衬底厚1mm，长宽为2.5×6cm。

射频溅射时，采用高频射频电源（13.56MHz），分别将靶材和真空室的其他部分耦合在电源的两极，衬底处于靶材对应的位置，与靶材间距为5cm，射频磁控溅射时放电的过程（工作气体为Ar气）：1）无光放电打开射频电源及电流显示器，即会有十毫安以下以下的电流显示。

真空电镀过程中金属镀层的膜厚控制研究

真空电镀过程中金属镀层的膜厚控制研究在当今的工业生产中，金属表面处理的方法越来越多元化，其中真空电镀是一种被广泛采用的表面处理技术。

真空电镀是利用电能将金属蒸汽在真空条件下沉积于基体表面以形成薄膜的技术。

通过真空电镀可以对金属制品进行装饰美化、增强耐腐蚀性等表面处理，广泛应用于汽车、家电、手表等工业领域。

而对于真空电镀过程中金属镀层的膜厚控制，更是至关重要的一个环节。

一、真空电镀涂层膜厚对产物性能的影响在研究真空电镀过程中金属镀层膜厚控制的问题前，先了解一下涂层膜厚对产物性能的影响。

在真空电镀过程中，镀层的膜厚是衡量涂层性能的一个重要参数，因为不同的膜厚可以对产物各方面的性能产生不同的影响。

比如，在金属薄膜的电学性能方面，膜厚过大或过小都会导致电学性能退化；在光学性能方面，膜厚过厚时会引起光学反射，而影响材料的透过率。

二、真空电镀涂层膜厚控制方法目前，常用的真空电镀镀层膜厚控制方法主要有四种，分别是质量监测法、时间控制法、功率控制法和距离控制法。

1. 质量监测法质量监测法是通过对蒸发源秤盘上的蒸发材料质量进行实时测量，从而控制镀层膜厚的方法。

常用的监测方法有平衡式秤盘法和动态式秤盘法。

在真空电镀过程中，动态式质量监测法比平衡式质量监测法的镀层膜厚控制精度更高，能够大幅提高镀层膜厚控制的准确性。

2. 时间控制法时间控制法是通过控制蒸发源加温时间实现对镀层膜厚的控制方法。

它的基本原理是通过在不同时间加温不同程度的方法来控制镀层膜厚。

该方法可通过计算控制各种金属原料的沉积速率，从而达到较高的精度。

3. 功率控制法功率控制法是通过控制蒸镀源功率调节金属蒸汽的沉积速率，从而控制涂层厚度的方法。

该方法需要充分理解不同材料的沉积特性，通过控制蒸镀源功率、电子束功率等参数来实现对涂层膜厚的精确控制。

但是这种方法控制难度较大，需要进行复杂的数学计算，使用起来也较为困难。

4. 距离控制法距离控制法是通过控制基底与蒸镀源的距离来实现对镀层膜厚的控制方法。

真空电镀中对镀层的焊接性能的研究

真空电镀中对镀层的焊接性能的研究随着工业化进程的发展，对材料表面进行处理也变得越来越重要。

其中，真空电镀技术已经成为了一项非常成熟的表面处理技术，并被广泛应用于汽车、电子、航空等领域。

其中，镀层的焊接性能对于很多行业都是至关重要的，因此，研究真空电镀中的焊接性能变得愈发迫切和重要。

一、真空电镀技术简介真空电镀技术是一种通过在真空环境下，利用阳极氧化法、化学还原法、电解沉积法等技术，将金属离子沉积在基材表面的方法。

相比于传统的电镀技术，真空电镀技术具有多项优势：例如镀层质量更加均匀、坚韧等。

从而很好的能够服务于工业制造中的高强度、高品质需求。

二、真空电镀中焊接性能的研究意义对于一些需要散热的电子设备，压着或者螺钉紧固都是很有效的方法。

但是，在某些高难度的情况下，焊接则成为了唯一的选择。

例如，在航空航天领域，很多设备都存在着本身就很小的空间或者垂直方向的设计特点，要是使用其它方法进行紧固和好的密封性和强度的话是十分困难的。

另外，许多的汽车、电子设备等行业都对焊接工艺的需求有着苛刻的要求，因为焊接强度的好坏直接关系到产品的使用寿命和安全性。

因此，在真空电镀技术中，对于镀层的焊接性能也需要进行研究和探究。

三、真空电镀中对镀层焊接性能的影响因素镀层的厚度、成分、表面形态等对焊接性能的影响都是非常明显的因素。

在硬度较高的电镀铬层中，如果厚度达到了一定的程度时，焊接性能可能会出现问题。

另外，镀层中不同的元素含量和氧化物等含量也会对焊接性能有所影响，因此我们需要对不同条件下的焊接实验进行对比，以了解影响因素所产生的影响。

此外，实验设备的精密程度也会对实验结果产生很大的影响。

四、真空电镀中焊接强度的测定方法在真空电镀中，焊接强度是衡量焊接质量的重要手段之一，而对于焊接强度的测定方法也有很多不同的方式：例如剪切强度法、剥离强度法等。

其中，剪切强度法通过切割试件上不同部位进行的破坏实验进行测试；而剥离强度法则是通过施加一定的张力，使其与基体分离，进而得出焊接强度。

真空电镀中对制备镀层花纹的研究

真空电镀中对制备镀层花纹的研究近年来，真空电镀技术已成为制备金属镀层的重要手段之一。

而在真空电镀中，利用雾化在基底上形成稀薄的金属薄膜，经过一系列的处理，再利用化学反应或者热处理得到具有不同性质和形态的金属镀层。

在电镀过程中，饰面效果往往是决定成败的关键因素。

而如何制备出具有美观、精致的花纹镀层，一直是电镀领域中的热点研究课题之一。

本文将结合实验和理论分析，探讨真空电镀中对制备镀层花纹的研究进展和方法，以期在生产实践中应用。

一、制备花纹镀层的方法1.影响花纹镀层性能的因素制备镀层花纹涉及到众多因素，如镀层的组成、膜厚、晶粒度、表面形貌、形貌方向等因素都会对其饰面效果产生影响。

其中，最明显的影响因素是膜厚。

通常情况下，膜厚较大的镀层，其花纹饰面效果会更好，因为这可以使得表面形貌更为明显。

而在镀层花纹的制备过程中，一些较小的参数变化也可能会对镀层花纹形貌产生影响，例如金属入口的位置、电压和温度等。

2.制备花纹镀层的方法制备花纹镀层的方法主要分为两类，即几何图案控制技术和物理气相沉积技术。

其中几何图案控制技术运用模板，通过限制金属沉积的位置和形状来制备花纹镀层。

这种方法制备出来的花纹一般形态单一，用于大批量生产，适用于制造花园栏杆、钢材镀铜、电器零件等。

而物理气相沉积技术，主要通过快速沉积、金属的直接沉积或金属表面的化学反应来制备花纹镀层的。

这种方法可以制备出非常精致、多变的花纹，加上技术发展的持续进步，展现出更多使用空间，被广泛应用于金属家具、建筑装饰、汽车行业等方面。

二、物理气相沉积技术制备花纹镀层1.物理气相沉积技术的原理物理气相沉积技术，又称物理蒸镀或溅射沉积，利用金属源将金属加热，使其蒸发成为气态，然后利用气体或者粒子束将金属离子引导至基底表面，形成熔融状态，随后在物理和化学作用下，使金属离子大量扩散并在基底表面形成一个结晶体。

具体来说，物理气相沉积技术主要有两种方式，即常规真空电镀和磁控溅射镀层。

利用射频溅射法镀金属薄膜

实验3 利用射频溅射法镀金属薄膜实验时间：2010.10.12 实验地点：福煤实验楼D405 指导老师：吕晶老师【摘要】磁控溅射技术在薄膜制备领域广泛应用，通过射频溅射法镀金属薄膜实验可以进一步熟悉真空获得和测量，学会使用磁控镀膜技术，了解磁控镀膜的原理及方法和了解真空镀膜技术。

【关键字】磁控溅射；薄膜制备；镀膜技术0 简介溅射镀膜的原理是稀薄气体在异常辉光放电产生的等离子体在电场的作用下，对阴极靶材表面进行轰击，把靶材表面的分子、原子、离子及电子等溅射出来，被溅射出来的粒子带有一定的动能，沿一定的方向射向基体表面，在基体表面形成镀层溅射镀膜最初出现的是简单的直流二极溅射，它的优点是装置简单，但是直流二极溅射沉积速率低。

在直流二极溅射装置中增加一个热阴极和辅助阳极，就构成直流三极溅射。

增加的热阴极和辅助阳极产生的热电子增强了溅射气体原子的电离，这样使溅射即使在低气压下也能进行；另外，还可降低溅射电压，使溅射在低气压，低电压状态下进行;同时放电电流也增大，并可独立控制，不受电压影响。

在热阴极的前面增加一个电极（栅网状），构成四极溅射装置，可使放电趋于稳定，但是这些装置难以获得浓度较高的等离子体区，沉积速度较低，因而未获得广泛的工业应用。

磁控溅射是由二极溅射基础上发展而来，在靶材表面建立与电场正交磁场，解决了二极溅射沉积速率低，等离子体离化率低等问题，成为目前镀膜工业主要方法之一。

直流溅射和射频溅射是很早就开始应用的溅射技术，在二极溅射系统中已经被采用，直流溅射方法用于被溅射材料为导电材料的溅射和反应溅射镀膜中，其工艺设备简单，有较高的溅射速率。

而对陶瓷等介质材料靶，则只能采用射频磁控溅射方法沉积薄膜，射频磁控溅射方法能对任何材料包括各种导体、半导体和绝缘介质进行溅射镀膜。

1 实验目的①熟悉真空获得的操作过程和方法；②了解磁控溅射镀膜的原理及方法；③学会使用磁控溅射镀膜技术。

2 实验设备JCP-350磁控溅射/真空镀膜机（ZDF-5227B真空计；TDZM-II气体质量流量计；SY型500W射频功率源；SP-II型射频匹配器；JCP-350磁控溅射）；氩气瓶；基片；擦镜纸3 实验原理3.1磁控溅射镀膜法的概念磁控溅射技术是20世纪70年代发展起来的一种新型溅射技术，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应用，主要用于电子工业、磁性材料及记录介质、光学及光导通讯等，具有高速、低温、低损伤等优点。

溅射功率对金属化薄膜性能的影响分析共29页

W·cm- 2
以后溅射速率增加明显变缓。但是需要指出的是, 靶材承受的功率是有限的。靶面温度过高会导致靶材熔
化或引起
弧光放电。因此靶功率应当在靶材允许值范围内调节。因此提高镀膜速率的工艺原则应当尽可能接近允许值; 靶电压尽可能接近最佳值
。从实验结果看, 20 W·cm- 2 的溅射功率比较合适。溅射功率对金属化薄膜形貌的影响
互融合的伪扩散层, 这样提高了薄膜与基片的附着力。同时高能量的溅射原子沉积在基片上产生较高的热能, 也会增强薄膜与基片的
附着力。此外功率的改变亦会影响膜的生长方式, 改善膜组织, 从而对膜的塑性、强度等性能指标造成影响, 进而影响结合强度。
但是过高的功率密度要求靶具有很强的冷却, 同时铁氧体基片会升温, 破坏膜层结构, 降低膜层的致密性和均匀度, 显著影响其
降将进一步增加, 撞击阴极的正离子数目及动能都大为增加, 在阴极表面发生溅射作用也要强烈得多, 致使沉积速率增大。实验保
持其他条件不变, 测试了不同功率密度下Cr 靶、Ni- Cu 靶和Ag 靶的成膜速率如图1。图1 不同溅射功率下各个
靶的成膜速率可见, 随着溅射功率密度的增加, 溅射靶的溅射速率迅速增加, 在超过20
焊接性能。并且过快的沉积速率会使金属化膜层内应力过大, 反而降低结合力。实验保持其他条件不变, 在不
同溅射功率下制备了Cr (150 nm)/Ni- Cu (460 nm)/Ag(200 nm) 结构的金属化薄膜,可以看
出, 初期随着溅射功率的增加, 薄膜抗拉强度和焊接性能都明显提高; 当溅射功率超过20 W·cm- 2 后, 结合力和焊
由于在溅
射过程中, 溅射功率不是完全用于溅射的, 还有用于靶材发热、γ 光子和χ 射线发射、二次[5,6]。因此, 当溅射功率较小时, 用于溅射时的有用功达不到要求, 无法进行辉光放电,

真空电镀中镀液的pH值及对镀层性能的影响研究

真空电镀中镀液的pH值及对镀层性能的影响研究真空电镀技术是一种高精度、高效率的金属表面处理方法，得到了广泛应用。

在真空电镀过程中，镀液的pH值是一个非常关键的参数，它直接影响着金属表面的质量和镀层的性能。

本文将探讨真空电镀中镀液的pH值及其对镀层性能的影响。

一、真空电镀中镀液的pH值的控制真空电镀是一种在真空条件下进行的镀金属表面处理技术。

在真空状态下，由于缺乏氧气，各种化学反应速率变慢，因此需要通过气体进出系统来定向控制反应条件。

在真空电镀中，镀液的pH值是非常重要的一个参数。

一般来说，镀液的pH值越高，所得到的镀层越厚、颗粒度越大；pH值越低，所得到的镀层则越薄、颗粒度越小、镜面度越高。

此外，镀液pH值还与所采用的电解液、金属、电极、电压、电流密度、温度等因素有紧密的关系。

众所周知，金属表面的化学性质会影响到电化学反应的进行，从而影响到镀层的形成。

因此，在真空电镀中，不同金属或合金的镀层形成机理与反应动力学是不尽相同的，因而也需要采用不同的pH值进行处理。

在实际操作中，可以通过改变电解液成分、电流密度、电源电压等多种方法来调节镀液的pH值，从而达到较好的镀层质量。

二、镀液pH值对镀层质量的影响在真空电镀过程中，镀液的pH值是一个非常关键的因素，它直接影响着金属表面的质量和镀层的性能。

下面将详细探讨镀液pH值对镀层性能的影响。

1. 镀层的外观质量镀液的pH值影响着镀层表面的光滑度和亮度。

一般来说，当镀液的pH控制在7.5以下，所得到的镀层表面光滑度更好、更有亮度，亮度呈现明显的白色金属过渡层。

当镀液pH值继续降低到6.5以下时，镀层的表面光滑度会越来越差，表面开始出现裂纹和毛刺，并且表面色泽也变暗。

2. 镀层的机械性能镀液的pH值还有助于调节金属表面的硬度和抗腐蚀性。

实验表明，当镀液的pH值在7.5~8.0之间时，所得到的镀层具有较好的硬度和抗腐蚀性；而当pH值过高或过低时，镀层的硬度会降低，抗腐蚀性也会明显下降。

溅射功率对金属化薄膜性能的影响分析

性而言, 溅射功率密度为20W·cm- 2( 图2b)时较理想, 其柱状晶粒度明显要小于功率在10 W·cm- 2 和3
0 W·cm- 2 的柱状晶粒度, 进一步说明了结晶情况与溅射功率的关系。而且可以看出随着晶粒的长大, 柱状组织间的空隙
减少。这是由于功率增大会引起沉积速率增大, 其薄膜临界核半径与临界形核自由能均随之降低, 从而导致高的形核速率和细密的薄
好,致密度也达不到要求。因此, 溅射功率过大或过小, 均不能满足要求。实验保持其他条件不变, 测试观察了
不同溅射功率密度下制备的金属化薄膜的表面形貌, 如图2 所示。当功率较低时(图2a) , 膜层很薄,
甚至有的区域还未形成完整的覆盖层。当溅射功率较高时(图2c), 薄膜结构中有很多孔隙, 膜层疏松。就薄膜的致密性和完整
由于在溅
射过程中, 溅射功率不是完全用于溅射的, 还有用于靶材发热、γ 光子和χ 射线发射、二次电子发射等, 对于后面的几种能量
消耗来说, 可以认为是无用功[5,6]。因此, 当溅射功率较小时, 用于溅射时的有用功达不到要求, 无法进行辉光放电,
溅射也就无法进行。当溅射功率过大时, 有用功虽然足够了, 但薄膜的沉积速率太快, 导致基片温度升高, 从而使薄膜均匀性不
出, 初期随着溅射功率的增加, 薄膜抗拉强度和焊接性能都明显提高; 当溅射功率超过20 W·cm- 2 后, 结合力和焊
接合格率迅速下降。因此, 认为20W·cm- 2 的溅射功率最为合适。
溅射功率对金属化薄膜性能的影响分析
溅射功率对金属化薄膜成膜速率的影响从理论上看, 对于磁控
溅射源, 镀膜沉积速率都会随着靶功率的增大而增大, 二者具有较好的线性关系。由于在异常辉光放电中, 电流的增大, 必然导

真空电镀过程中金属镀层的附着力及表面质量研究

真空电镀过程中金属镀层的附着力及表面质量研究金属表面处理工艺中，电镀是一种常见的方法。

在电镀过程中，镀层的附着力和表面质量是两个非常重要的指标。

在一些特定的应用场合，比如汽车、航空等领域，镀层的附着力和表面质量更是至关重要。

这篇文章主要探讨真空电镀过程中金属镀层的附着力和表面质量研究。

一、真空电镀技术简介真空电镀技术是指利用真空状态下的电子束或离子束等物理方法进行表面处理。

在真空状态下，不仅能够避免气氛中的氧、氢、水分等对金属表面的影响，还能够创造高温高真空条件，使得金属表面得到锻烧和再结晶。

真空电镀技术分为热阴极电弧离子镀、溅射镀、激光离子镀等。

其中，热阴极电弧离子镀的附着力和表面质量较好，是目前广泛使用的真空电镀技术。

热阴极电弧离子镀的工艺流程包括清洗、真空、喷枪排气和电弧离子镀。

清洗和真空步骤是为了保证金属表面干净和真空度达到要求。

而喷枪排气是为了排除喷枪内部的气体，防止对镀层的影响。

电弧离子镀是真空电镀的核心步骤，其固态源材料经过加热后，会发生电弧放电，在弧下形成等离子体。

等离子体与氩气发生碰撞后，会产生离子束，将离子束以高速度轰击到金属表面上，形成镀层。

二、镀层的附着力和表面质量镀层的附着力决定了整个镀层的牢固程度。

而附着力强的镀层，也往往可以承受更高的外力和压力。

附着力的好坏取决于多个因素，包括基材的性质、表面处理方法、先前处理工序等。

其中，基材的性质对附着力的影响最大。

在真空电镀过程中，基材的表面必须经过精确的处理，才能够在镀层沉积时与之良好结合。

一般来说，基材的表面需要进行打磨、抛光、清洗等操作。

这些操作可以减小表面不平整度，使得镀层与基材之间的接触面积更大。

表面质量对于镀层的附着力和效果同样重要。

表面不平整度、残留物等会影响镀层的均匀性和牢固程度。

此外，表面质量还与基材的化学成分、晶粒度等因素有关。

在真空电镀过程中，如果基材的表面质量不高，将会严重影响最终得到的厚度、结晶度和外观。

真空电镀中镀液的循环和搅拌对镀层性能的影响研究

真空电镀中镀液的循环和搅拌对镀层性能的影响研究随着现代工业的发展，电镀技术在各个领域中得到广泛应用，电镀中的环保问题也已成为业内关注的问题之一。

而真空电镀技术因其高品质的镀层、低环境污染等优点，在各个领域的应用越来越广泛。

对于真空电镀技术来说，镀液的循环和搅拌是影响镀层质量的关键环节之一。

本文将就真空电镀中镀液的循环和搅拌对镀层性能的影响进行探讨。

一、真空电镀的工艺过程真空电镀技术是利用蒸化器将金属加热至蒸发状态后，将其沉积在基材表面来形成一层金属膜的过程。

该技术广泛应用于光学、电子、化工、航空航天、汽车等领域中，特别是在高精度的光学镜片和微电子器件制造过程中，其应用已经达到令人惊叹的高水平。

在真空电镀过程中，镀材和基材被放入真空镀膜机中，通过控制蒸发器的加热程度将镀材加热至蒸发状态，镀材蒸发的高温气体沉积在基材上形成金属膜。

在这个过程中，我们需要通过控制镀液的循环和搅拌来保证金属蒸汽的均匀沉积以及增加不同的反应流体之间的接触面积。

二、镀液循环的影响镀液的循环可以使沉积于基材表面的金属粒子大小和形状分布更为均匀，从而得到更加优良的镀层。

循环对沉积速度的影响主要与镀液中携带的溶质成分有关。

通常情况下，循环速率越快，溶质的浓度越均匀，金属颗粒尺寸分布也将变得更加均匀。

反之，当液体静止或循环速率过慢时，会使得不溶质成分在镀液中逐渐聚集，超过饱和状态而形成固溶体，镀层的质量也会下降。

此外，循环速率的影响还表现在沉积速率上，如当循环速率过慢时，由于液体的对流强度比较小，沉积速度会逐渐降低，增加薄膜旋涡的形成，使得沉积的材料本身质量也会受到影响。

三、镀液搅拌的影响工艺过程中，镀液的搅拌也是非常关键的环节。

由于金属的沉积和水平（或基材表面）的甚至程度有关，在镀膜的表面上失控的状态可能会导致不均匀的表面，并差异性的镀膜结果。

在循环的同时，对于镀液的搅拌也很关键。

在镀液中加入适当的机械搅拌还能进一步提高镀层的质量。

真空电镀中对金属层晶体缺陷的研究

真空电镀中对金属层晶体缺陷的研究一、引言金属材料是现代工业中最常见的材料之一，其在工业生产和日常生活中都占有重要地位。

而在金属材料的制备过程中，金属层晶体缺陷的形成是不可避免的。

针对这一问题，真空电镀在金属材料制备中得到了广泛的应用。

本文将围绕着真空电镀中对金属层晶体缺陷的研究展开阐述。

二、真空电镀原理真空电镀是在真空条件下进行的表面涂膜技术。

它是通过电子束或者离子束把金属材料蒸发成气态，然后在基材表面形成均匀的膜层。

真空电镀技术具有很多优点，比如形成的膜层密度高、结晶性好、质量稳定等等。

但是，在真空电镀过程中，由于高温和离子轰击等因素，金属蒸发和沉积的过程会产生一定数量的缺陷。

这些缺陷对膜层的质量和稳定性有直接的影响，因此需要对其进行深入的研究和探究。

三、金属层晶体缺陷类型在真空电镀过程中，金属层晶体缺陷主要有晶粒缺陷、晶界缺陷和位错缺陷。

1. 晶粒缺陷晶粒缺陷是指金属材料中晶粒的尺寸和形状发生变化。

在真空电镀中，晶粒缺陷主要是由于金属膜层在沉积过程中晶粒的生长不是完全均匀而引起的。

晶粒越大，其表面能就越高，所以膜层的弹性应变也就越大，膜层的抗弯强度也会相应的减弱。

2. 晶界缺陷晶界缺陷是指在晶体中相邻晶粒之间的边界处发生的位错、空位或是异位原子等缺陷。

在真空电镀中，由于晶界面积增大，能量也更加复杂，因而会导致膜层在应力作用下的断裂。

3. 位错缺陷位错缺陷是指晶体中的原子位置发生偏离晶格位置的错位点。

在真空电镀中，由于在沉积过程中表面原子受到的热力激励和离子轰击等因素的作用，形成的膜层中会产生大量的位错缺陷，导致膜层的强度和韧性下降。

四、真空电镀中对金属层晶体缺陷的研究针对膜层中的晶体缺陷，研究者们已经提出了很多解决方案。

其中比较有效的方法主要有晶粒细化、缓解应力和引入强化因素等。

1. 晶粒细化晶粒细化是指通过调控制备条件等对金属膜层中晶粒大小进行控制以达到降低晶粒缺陷的效果。

研究发现，晶粒尺寸越小，膜层就越均匀，而且可以避免金属材料的断裂和龟裂现象等。

真空镀膜领域射频叠加直流偏压技术研究

真空镀膜领域射频叠加直流偏压技术研究陈树君;王海亮;刘松;李振东;王建新;徐晶晶【摘要】Aiming at the superposition of radio frequency(RF) power and DC bias power for the RF glow discharge process,by analyzing the operating principle of impedance matching network and high frequency shielding network,the impedance matching network can maximize the high frequency energy that transferred to the vacuum chamber,the high frequency shielding network can shield the high frequency energy and make the most of low frequency energy that transferred to the vacuum chamber.The RF power,DC bias power and vacuum chamber were simulated as a system in RF glow discharge process,the superposition of RF power and DC bias power was achieved,the vacuum coating experiment was carried out by self-made RF power and DC bias power system,the feasibility of the dual power system was confirmed.The results indicate that the impedance matching network and the high frequency shielding network make the superposition of RF power and DC bias power well,the high frequency energy with negative bias voltage produced by double power system can affect vacuum coating process and help to explore new coating process.%针对射频辉光放电过程中射频电源与直流偏压电源的叠加问题,通过分析阻抗匹配网络和高频屏蔽网络的工作原理,利用阻抗匹配网络将射频电源的高频能量最大效率的输出到真空室,利用高频屏蔽网络将射频电源的高频能量进行屏蔽的同时将直流偏压电源的低频能量最大效率的输出到真空室.对射频辉光放电过程中射频电源、直流偏压电源以及真空室模型进行了系统的电路仿真,实现了射频电源与直流偏压电源的叠加,利用自制的射频电源与直流偏压电源系统进行了真空镀膜实验,证实了双电源系统的可行性.研究结果表明,利用阻抗匹配网络和高频屏蔽网络能够很好地将射频电源与直流偏压电源进行叠加,由双电源系统产生的带有负偏压的高频能量能够对真空镀膜工艺产生影响,有助于探索新的镀膜工艺.【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2013(030)008【总页数】6页(P919-923,955)【关键词】射频电源;直流偏压;阻抗匹配;真空镀膜【作者】陈树君;王海亮;刘松;李振东;王建新;徐晶晶【作者单位】北京工业大学机械工程与应用电子技术学院,北京100124;北京工业大学机械工程与应用电子技术学院,北京100124;北京工业大学机械工程与应用电子技术学院,北京100124;中国农业机械化科学研究院,北京100083;北京工业大学机械工程与应用电子技术学院,北京100124;北京工业大学机械工程与应用电子技术学院,北京100124【正文语种】中文【中图分类】TN702;TQ153.7;TH1400 引言真空镀膜技术是一种新颖的材料合成与加工技术，系统由真空室、泵组、电源、控制系统等多个部件组成，涉及机械、电气、自动化、真空技术、薄膜技术等多个领域，其中，电源部分是极其重要的组成部分，其性能直接影响镀膜工艺的流畅性和膜层质量［1］。

影响真空溅射用射频电源特性因素的研究

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
影响真空溅射用射频电源特性因素的研究
研究了用于真空溅射沉积射频电源的功率转换效率和频率稳定性的影响因素，分析了E 类功率放大器和射频驱动级电路的工作特性。

推演了最大输出功率公式，运用matlab 对其归一化处理，得出最优占空比;在最优占空比条件下，根据射频电源功率放大器对射频驱动级电路的要求，设计了射频驱动级电路，提高了射频电源功率输出频率的稳定度。

经电路实验测试，其结果显示，波形规整、稳定。

20 世纪60 年代，射频电源开始用于射频溅射沉积制取薄膜。

随着自动化生产规模的扩大，射频电源越来越向小型化、集成化发展，实现高效的、稳定运行的射频电源越来越重要。

目前，我国常用的射频电源技术水平与国外相比相对落后，尤其是效率转换低，工作稳定度差。

因此，急需一种高效率、稳定性好的射频电源来满足现代化工业发展的需求。

射频功率放大器是射频电源的核心部件，影响射频电源的功率转换效
率，射频电源驱动级是功率放大级的基础，其驱动信号的好坏决定了射频输出功率的频率稳定性。

1975 年至今，由Sokal 等几位科学家提出的E 类功率放大器，有效地解决了功率转换效率低的问题。

本文主要研究了射频电源的功率转换效率和频率稳定性的影响因素，分析了E 类功率放大器的工作特性，推演了最大输出功率;设计了射频电源驱动级电路，并对其进行了实验测试。

1、理论分析
1.1、工作特性
E 类功率放大器电路主要由有源器件(理想开关S)、并联电容CP、LS-CS 谐振网络和负载R 组成，电路若在有源器件S 和负载R 上没有功率损耗，作如。