真空在鍍膜工業(yè)中的應(yīng)用

2020-04-18

  真空鍍膜技術(shù)是真空應(yīng)用技術(shù)的一個重要分支,它已廣泛地應(yīng)用于光學(xué)、電子學(xué)、能源開發(fā),理化儀器、建筑機械、包裝、民用制品、表面科學(xué)以及科學(xué)研究等領(lǐng)域中。真空鍍膜所采用的方法主要有蒸發(fā)鍍、濺射鍍、離子鍍、束流沉積鍍以及分子束外延等。此外還有化學(xué)氣相沉積法。

  如果從真空鍍膜的目的是為了改變物質(zhì)表面的物理、化學(xué)性能的話,這一技術(shù)又是真空表面處理技術(shù)中的重要組成部分,其分類如表 6 所示,F(xiàn)就其幾個主要應(yīng)用方面做一簡單介紹。

  首先在光學(xué)方面,一塊光學(xué)玻璃或石英表面上鍍一層或幾層不同物質(zhì)的薄膜后,即可成為高反射或無反射(即增透膜)或者作任何預(yù)期比例的反射或透射材料,也可以作成對某種波長的吸收,而對另一種波長的透射的濾色片。高反射膜從大口徑的天文望遠鏡和各種激光器開始、一直到新型建筑物的大窗鍍膜茉莉,都很需要。

  增透膜則大量用于照相和各種激光器開始、一直到新型建筑物的大窗鍍膜玻璃,都很需要。增透膜則大量用于照相機和電視攝象機的鏡頭上。在電子學(xué)方面真空鍍膜更占有極為重要的地位。各種規(guī)模的繼承電路。包括存貯器、運算器、告訴邏輯元件等都要采用導(dǎo)電膜、絕緣膜和保護膜。作為制備電路的掩膜則用到鉻膜。磁帶、磁盤、半導(dǎo)體激光器,約瑟夫遜器件、電荷耦合器件( CCD )也都甬道各種薄膜。

  在顯示器件方面,錄象磁頭、高密度錄象帶以及平面顯示裝置的透明導(dǎo)電膜、攝像管光導(dǎo)膜、顯示管熒光屏的鋁襯等也都是采用真空鍍膜法制備。在元件方面,在真空中蒸發(fā)鎳鉻,鉻或金屬陶瓷可以制造電阻,在塑料上蒸發(fā)鋁、一氧化硅、二氧化鈦等可以制造電容器,蒸發(fā)硒可以得到靜電復(fù)印機用的硒鼓、蒸發(fā)鈦酸鋇可以制造磁致伸縮的起聲元件等等。真空蒸發(fā)還可以用于制造超導(dǎo)膜和慣性約束巨變反應(yīng)用的微珠鍍層。

  此外還可以對珠寶、鐘表外殼表面、紡織品金屬花紋、金絲銀絲線等蒸鍍裝飾用薄膜,以及采用濺射鍍或離子鍍對刀具、模具等制造超硬膜。近兩年內(nèi)所興起的多弧離子鍍制備鈦金制品,如不銹鋼薄板、鏡面板、包柱、扶手、高檔床托架、樓梯欄桿等目前正在盛行。

表 6 真空表面處理技術(shù)的分類

表面處理目的

處理方法

粒子運動能量

工作方式

等離子體

高真空

薄膜沉積(表面厚度增加)

PVD

真空蒸發(fā)鍍膜

0.1~1ev

等離子熔射輝光放電分解

電阻加熱蒸發(fā)

加子束蒸發(fā)

真空電弧蒸發(fā)

真空感應(yīng)蒸發(fā)

分子束外延

蔗農(nóng)濺射鍍膜

10~100ev

放電方式:直流、交流、高頻

電極數(shù)值: 2 級、 3 級、 4 級

反應(yīng)濺射、磁控濺射、對向靶濺射

離子束濺射鍍膜

真空離子鍍膜

數(shù) 10~5000ev

直流二級型

多陰極型

ARE 型、增強 ARE

HCD 型

高頻型

單一離子束鍍膜

集團離子束鍍膜

CVD

化學(xué)反應(yīng)熱擴散

等離子增強化學(xué)氣和沉積( PCVD )

低壓等離子化學(xué)氣相沉積

( LPCVD )

微細加工(表面厚度減少)

離子刻蝕

數(shù)百 ev~ 數(shù) kev

高頻濺射刻蝕

等離子刻蝕

反應(yīng)離子刻蝕

離子束刻蝕

反應(yīng)離子束刻蝕

電子束刻蝕

X 射線曝光

表面改性(不改變表面厚度)

離子注入

數(shù) kev~1000kec

活性離子沖擊離子氮化

離子注入

真空科學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域: