镀膜技术详解,方法与分类全面解析
我们来详细了解一下镀膜(也常称为薄膜沉积或薄膜制备)的方法及其分类。
"什么是镀膜?"
镀膜是指在基材(Substrate)的表面覆盖一层或多层具有特定功能(如光学、物理、化学、电学等)的薄膜材料(Deposition Material)的过程。这层薄膜通常比基材薄得多,但能显著改变基材表面的性质或性能。
"镀膜的主要目的:"
1. "光学功能:" 增强透光率(如AR镀膜)、减少反射(如低反射镀膜)、偏振、滤光、分光、反射等。
2. "物理保护:" 耐磨损、耐腐蚀、防刮擦、隔热、减反射(减反膜)。
3. "电学功能:" 导电、绝缘、电阻、压电、磁性、光电转换等。
4. "热学功能:" 反射热辐射(热反射膜)、透红外线等。
5. "化学功能:" 耐化学腐蚀、防污、生物相容性等。
6. "力学功能:" 增强硬度、减摩等。
7. "装饰功能:" 彩色、金属光泽等。
"镀膜的主要方法分类:"
根据能量输入方式、物理过程或化学过程,镀膜方法可以大致分为以下几
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在真空条件下成膜有很多优点:可减少蒸发材料的原子、分子在飞向基板过程中于分子的碰撞,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),以及减少成膜过程中气体分子进入薄膜中成为杂志的量,从而提供膜层的致密度、纯度、沉积速率和与基板的附着力。通常真空蒸镀要求成膜室内等于或低于10-2P,对于蒸发源与基板距离较远和薄膜质量要求很高的场合,则要求压力更低。
蒸发镀膜设备的应用产品主要分为几类:蒸发镀膜和溅射镀膜蒸发镀膜:它是通过加热蒸发某种物质使其沉积在固体表面,称为蒸发镀膜。这种方法最早由M.法拉第于1857年提出,现代已成为常用的镀膜技术之一。蒸发物质如金属、化合物等置于坩埚内或挂在热丝上作为蒸发源、待镀工件,如金属、陶瓷、塑料等基片置于坩埚前方。待系统抽至高真空后,加热坩埚使其中的物质蒸发。蒸发物质的原子或分子以冷凝方式沉积在基片表面。薄膜厚度可由数百埃数微米。膜厚决定于蒸发源的蒸发速率和时间,并与源和基片的距离有关。对于大面积镀膜,常采用旋转基片或多蒸发源的方式以保证镀膜层厚度的均匀性。从蒸发源到基片的距离应小于蒸气分子在残余气体中的平均自由程,以免分子与残气分子碰撞引起化学作用。蒸气分子平均动能约在0.1~0.2电子伏。蒸发镀膜方式也能应用产品有很多,如:手机塑料结构件、智能家居、数码产品、化妆品包装、工艺品、玩具、酒类包装和电子元件等多种产品。溅射镀膜的应用产品有:电子产品五金件、高档钟表、高档首饰、品牌皮具五金件等多种产品。
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