《真空鍍膜知識(shí)培訓(xùn)》PPT課件.ppt

真空鍍膜知識(shí)培訓(xùn),富森鈦金設(shè)備 迪通恒業(yè)科技 聯(lián)合出品,一、真空的定義：,真空指低于該地區(qū)大氣壓的稀 薄氣體狀態(tài)。,什么是真空？,處于真空狀態(tài)下的氣體稀薄程度通 常用“真空度高”和“真空度低”來(lái)表示。真 空度高表示真空度“好”的意思。真空度低 表示真空度“差”的意思。低真空（一般在 76010托）；中真空（一般在1010 3 托）；高真空（一般在10 - 310 -8托）； 超高真空（一般在10-810 -12 ）。 注:1托=133.322pa 1pa=7.510-3托,二、什么是真空度：,在真空條件下利用某種方法，在固體表面上鍍一層與基體材料不同的薄層材料，也可以利用固體本身生成一層與基體不同的薄層材料。這就是真空鍍膜技術(shù)。在固體表面上鍍上一層薄膜，就能使該基體材料具有許多新的物理和化學(xué)性能。因此，真空鍍膜技術(shù)又稱表面改性技術(shù)。,三、什么叫作真空鍍膜技術(shù)：,蒸發(fā)真空鍍：在真空條件下，將材料加熱并蒸 發(fā)到基片上，稱為真空蒸發(fā)鍍。 濺射真空鍍：利用各種材料在氣相間、氣相和固體基體表面間所產(chǎn)生的物理、化學(xué)過(guò)程而沉積薄膜的方法。它又可以分為物理氣相沉積。物理氣相沉積可分為利用加熱膜材而產(chǎn)生熱蒸發(fā)沉積、利用氣體放電產(chǎn)生的正離子轟擊陰極（靶材）所產(chǎn)生的濺射沉積、將蒸發(fā)和濺射結(jié)合起來(lái)的離子鍍以及分子束外延。我們稱之為濺射真空鍍。,四、真空鍍膜分為哪幾種：,電子槍真空鍍：在真空環(huán)境中，燈絲經(jīng)加熱發(fā)射熱電子，受束極及陽(yáng)極加速變成帶狀高能電子束。在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下電子束旋轉(zhuǎn)270角入射到坩堝靶材上，其能量達(dá)到一萬(wàn)電子伏特，傳遞給靶材實(shí)現(xiàn)電能熱能轉(zhuǎn)換，在電子束轟擊區(qū)域內(nèi)，靶材表面溫度迅速升高及熔化直至蒸發(fā)。稱為電子槍真空鍍。通常也稱之為光學(xué)鍍膜。,五、真空鍍膜工藝,根據(jù)真空鍍膜氣相金屬產(chǎn)生和沉積 方式，塑料真空鍍膜的方法主要分為熱 蒸發(fā)鍍膜法和磁控濺射鍍膜法。,蒸發(fā)鍍膜和磁控濺射鍍膜工藝的示意圖：,基材,窗,蒸發(fā)源,泵,蒸發(fā)鍍,靶,電源,基材,泵,氣體,等離子體,濺射鍍,真空蒸發(fā)鍍膜法就是在1.310-2 1.310-3pa (10-410-5Torr)的真空中以電阻加熱鍍膜材料，使 它在極短時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)，蒸發(fā)了的鍍膜材料分子沉 積在基材表面上形成鍍膜層。真空鍍膜室是使鍍膜 材料蒸發(fā)的蒸發(fā)源，還有支承基材的工作架或卷繞 裝置都是真空蒸發(fā)鍍膜設(shè)備的主要部分。鍍膜室的 真空度、鍍膜材料的蒸發(fā)速率、蒸發(fā)距離和蒸發(fā)源 的間距，以及基材表面狀態(tài)和溫度等都是影響鍍膜 層質(zhì)量的因素。,真空蒸發(fā)鍍膜法,磁控濺射法,磁控濺射法又稱高速低溫濺射法。 目前磁控濺射法已在電學(xué)膜、光學(xué)膜和 塑料金屬化等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。磁控 濺射法是在1.310-1pa(10-3Torr)左右的 真空中充入惰性氣體，并在塑料基材(陽(yáng) 極)和金屬靶材(陰極)之間加上高壓直流 電，由于輝光放電產(chǎn)生的電子激發(fā)惰性 氣體，產(chǎn)生等離子體。等離子體將金屬 靶材的原子轟出，沉積在塑料基材上。,蒸發(fā)法與磁控濺射法的比較,磁控濺射法與蒸發(fā)法相比，具有鍍膜層與基材的結(jié)合力強(qiáng)，鍍膜層致密、均勻等優(yōu)點(diǎn)。真空蒸發(fā)鍍膜法需要使金屬或金屬化合物蒸發(fā)氣化，而加熱溫度又不能太高，否則氣相蒸鍍金屬會(huì)燒壞被鍍塑料基材，因此，真空蒸鍍法一般僅適用于鋁等熔點(diǎn)較低的金屬源，是目前應(yīng)用較為廣泛的真空鍍膜工藝。相反，濺射鍍膜法是利用高壓電場(chǎng)激發(fā)產(chǎn)生等離子體鍍膜物質(zhì)，適用于幾乎所有高熔點(diǎn)金屬、合金及金屬化合物鍍膜源物質(zhì)，如鉻、鉬、鎢、鈦、銀、金等。而且它是一種強(qiáng)制性的沉積過(guò)程，采用該法獲得的鍍膜層與基材附著力遠(yuǎn)高于真空蒸鍍法，鍍膜層具有致密、均勻等優(yōu)點(diǎn)，加工成本也相對(duì)較高。,真空蒸發(fā)鍍膜法與磁控濺射鍍膜法比較,六、真空鍍膜材料,真空鍍膜材料即是通過(guò)真空鍍膜技術(shù)鍍到 基材上的成膜材料，以金屬和金屬氧化物為主。 鍍膜材料的性質(zhì)直接關(guān)系到真空鍍膜的質(zhì)量和性 能，鍍膜材料不同，厚度不同，所得鍍膜層性能 和色澤也不一樣。如鍍鋁層的連續(xù)性好于銀、銅 鍍膜層，鍍層厚度達(dá)到0.9nm即可導(dǎo)電，達(dá)到 30nm時(shí)，其性能就和固態(tài)鋁材相同。銀鍍層小于 5nm時(shí)不能導(dǎo)電，銅鍍層對(duì)基材附著力較差，且容 易被氧化。真空鍍膜材料品種繁多，單金屬型鍍膜 材料有：鋁、錫、銦、鈷、鎳、銅、鋅、銀、金、 鈦、鉻、鉬、鎢等。合金型的鍍膜材料有鎳-鉻，,鎳-鐵，鐵-鈷，金-銀-金等。金屬化合物型的鍍 膜材料有：SiO2 、 Ti3O5 、 SnO2 、MgF2 、 ZnS等。在眾多鍍膜材料中，以鋁材的應(yīng)用最多，這是因 為鋁在真空條件下，蒸發(fā)濕度較低，易操作。鋁鍍膜 層對(duì)塑料的附著力強(qiáng)，富有金屬光澤；鋁鍍膜層還能 夠遮蔽紫外線，對(duì)氣體阻隔性也很好。另外，高純度 的鋁價(jià)格比較便宜，這是其他鍍膜材料所不及的。鋁 的反射率高，厚度40nm鋁鍍膜層的反射率達(dá)90%。,七、基材適鍍性特征,真空鍍膜雖然適合的基材種類(lèi)很多，但仍 以塑料或其他高分子材料基材為主，原則上， 絕大多數(shù)的聚合物材料都可用于真空鍍膜。因 聚合物材料的本身的品種較多，性能相差較 大，對(duì)真空鍍膜的適應(yīng)性也可能不同。作為真 空鍍膜的塑料基材，其最基本的性能應(yīng)包括附 著性能、真空放氣量和耐熱性等幾方面指標(biāo)。,被鍍塑料基材應(yīng)與真空鍍膜材料有良好的 附著結(jié)合強(qiáng)度，塑料與金屬鍍層的結(jié)合強(qiáng)度和 塑料本身的極性等結(jié)構(gòu)因素密切相關(guān)。一般認(rèn) 為聚酯類(lèi)材料和鍍鋁膜層的結(jié)合力最強(qiáng)，在保 證表面潔凈的條件下可以直接進(jìn)行真空鍍膜， 如大規(guī)模生產(chǎn)的PET真空鍍膜。鋁鍍膜層PP、 PE、等弱極性基材的附著力差，PC和硬質(zhì)PVC 則介乎其間。,附著力,八、塑料真空鍍膜常見(jiàn)問(wèn)題分析,真空鍍膜技術(shù)是一個(gè)多學(xué)科綜合的產(chǎn) 物，其工藝過(guò)程也必然涉及多方面的技術(shù)知 識(shí)，生產(chǎn)上出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題也非單純的涂料 技術(shù)可以解決的，需進(jìn)行多學(xué)科的綜合分 析。首先，塑料基材的質(zhì)量要合乎真空鍍膜 的要求，基材成型加工不當(dāng)時(shí)，容易出現(xiàn)各 種缺陷，直接或間接影響真空鍍膜質(zhì)量。,光固化真空鍍膜涂料應(yīng)用常見(jiàn)工藝問(wèn)題及解決方案,化學(xué)鍍又稱水電鍍，也可稱為濕鍍。一般用此方法鍍膜，成本高，膜厚不均勻，厚度難于控制，而且會(huì)產(chǎn)生大量的廢液而造成公害。,八、真空鍍膜 與化學(xué)鍍的區(qū)別：,一般用此方法鍍膜不易受污染，可獲得純度高、致密性好、厚度均勻的膜層，對(duì)空氣環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生污染。 真空鍍膜材料和基體材料有廣泛的選擇性，可以制備各種不同的功能性膜層（如玻璃、陶瓷、塑料、木板等）。 薄膜結(jié)構(gòu)在化學(xué)組成上可分單質(zhì)膜、化合物膜。在薄膜功能上，可分為裝飾膜。例如：防腐蝕膜、硬質(zhì)膜、隔熱膜、超導(dǎo)膜，顯示存貯膜及防輻射膜等。 薄膜與基體附著強(qiáng)度好，膜層牢固，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。,真空鍍稱為干鍍：,首先開(kāi)水、電、氣總電源開(kāi)維持泵開(kāi)擴(kuò)散泵加熱開(kāi)粗抽泵 開(kāi)預(yù)抽閥關(guān)預(yù)抽閥開(kāi)粗抽閥開(kāi)羅茨泵如有離子轟擊，開(kāi)轟擊30秒，關(guān)轟擊 開(kāi)真空計(jì)當(dāng)真空到6.07.0pa時(shí)，關(guān)粗抽閥開(kāi)前置閥開(kāi)精抽閥，當(dāng)真空達(dá)到710 - 3pa，開(kāi)轉(zhuǎn)架開(kāi)始鍍膜操作鍍膜完畢后，關(guān)閉真空計(jì)、離子源關(guān)精抽閥，前置閥關(guān)羅茨泵開(kāi)充氣閥，取件上料，反復(fù)開(kāi)始操作。,八、真空鍍膜機(jī)操作工藝流程：,1、設(shè)備停用時(shí)，鍍膜室要 保持真空狀態(tài)，減少內(nèi) 表面內(nèi)氣體的吸附，防 止氧化。 2、冷卻水通暢下才能對(duì)擴(kuò) 散泵進(jìn)行加熱，未經(jīng)充 分冷卻的泵不得與大氣 接觸，防止氧化。,特 別 注 意,3、要保證機(jī)器內(nèi)擴(kuò)散泵和機(jī)械泵的油 定期檢查和更換。 4、設(shè)備運(yùn)行中遇有停電或其它事故發(fā) 生，須先停擴(kuò)散泵，關(guān)精抽閥，前 置閥和真空計(jì)。 5、產(chǎn)品做完下班后，關(guān)了擴(kuò)散泵后須 待溫度降低至60后才能關(guān)維持泵。,謝謝,富森鈦金設(shè)備 迪通恒業(yè)科技 聯(lián)合出品,