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常見的幾種真空鍍膜技術優缺點

發布時間:2022-08-15瀏覽次數:載入中...

在環保驅動下,市場積極探索更節能環保的表面處理工藝。與傳統電鍍相比,真空鍍膜具有鍍層薄,速度快,附著力好等優勢,適合金屬、塑料等表面處理。且沒有廢水污染,在環保上具有一定優勢,因此受到了市場的追捧。

常見的真空鍍膜工藝分成四類:真空蒸發鍍膜、真空濺射鍍膜、真空離子鍍膜和化學氣相沉積。它們各有優勢和針對性,如何選擇合適的真空鍍膜成為了生產企業發展和創新中的一道必選題。

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一、真空蒸發鍍膜

真空蒸發(Vacuum Evaporation) 鍍膜是在真空條件下,用蒸發器加熱蒸發物質,使之升華,蒸發粒子流直接射向基片,并在基片上沉積形成固態薄膜,或加熱蒸發鍍膜材料的真空鍍膜方法。

優點:設備簡單、操作容易;薄膜純度高、厚度可較準確控制;成膜速率快,效率高。

缺點:密度差(只能達到理論密度的95%);薄膜附著力較小。

目前,真空蒸發鍍膜更多的應用于建筑工程五金、衛浴五金、鐘表、小五金,甚至輪轂、不銹鋼型材、家具、照明設備及酒店用品、裝飾品的表面處理。

二、真空濺射鍍膜

用幾十電子伏或更高動能的荷能粒子轟擊材料表面,使其原子獲得足夠高的能量而濺出進入氣相,這種濺出的、復雜的粒子散射過程稱為濺射。真空濺射鍍膜就是利用濺射現象實現制取各種薄膜。

優點:膜厚可控性和重復性好;與基片的附著力強;膜層純度高質量好;可制備與靶材不同的物質膜。

缺點:成膜速度比蒸發鍍膜低;基片溫度高;易受雜質氣體影響;裝置結構較復雜。

目前常用的濺射鍍膜技術是磁控濺射鍍膜技術。這種技術能增加與氣體的碰撞幾率,提高靶材的濺射速率,提高沉積速率。因此更適用于具有吸收、透射、反射、折射、偏光等作用的功能性薄膜、裝飾領域、微電子領域。

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三、真空離子鍍膜

真空離子鍍膜是在真空蒸發鍍和濺射鍍膜的基礎上發展起來的一種鍍膜新技術。通過在等離子體中進行整個氣相沉積過程,真空離子鍍膜工藝提高了膜層粒子能量,可以獲得更優異性能的膜層,擴大了“薄膜”的應用領域。

優點:附著力強,不易脫落;改善了膜層的覆蓋性;鍍層質量高;成膜速度快;密度高、晶粒小。

缺點:基板須是導電材料。

由于鍍膜性能出色,真空離子鍍膜有著更廣的應用領域,目前主要應用于:機械零件、飛機、船舶、汽車、排氣管、飛機發動機、高速轉動件、工具、超硬工模具等。

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四、化學氣相沉積(CVD)

CVD技術利用氣態化合物或化合物的混合物在基體受熱面上發生化學反應,從而在基體表面上生成不揮發的涂層。

優點:操作簡單、靈活性強,適用于單一或復合膜層和合膜層;適用性廣;沉積速率可達每分鐘幾微米到數百微米,生產效率高;適用于涂覆形狀復雜的基體;涂層致密性好。

缺點:沉積溫度高,易導致基材性能下降;反應氣體、反應尾氣可能具有一定的腐蝕性、可燃性及毒性;鍍層很薄。

CVD法主要應用于兩大方向:

1、制備涂鍍層,改善和提高材料或零件的表面性能提高或改善材料或部件的抗氧化、耐磨、耐蝕以及某些電學、光學和摩擦學性能。

2、開發新型結構材料。目前CVD技術在保護膜層、微電子技術、太陽能利用、光纖通信、超導技術、制備新材料等許多方面得到應用。

另外,在制備粉體材料方面,利用高效穩定的催化劑促進CVD制粉過程,或與物理方法結合,在低溫、高真空條件下制備粉體材料也成為未來化學氣相沉積技術發展的方向。

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