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18913268389湯生
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在環(huán)保驅(qū)動下,市場積極探索更節(jié)能環(huán)保的表面處理工藝。與傳統(tǒng)電鍍相比,真空鍍膜具有鍍層薄,速度快,附著力好等優(yōu)勢,適合金屬、塑料等表面處理。且沒有廢水污染,在環(huán)保上具有一定優(yōu)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(fā)鍍膜、真空濺射鍍膜、真空離子鍍膜和化學(xué)氣相沉積。它們各有優(yōu)勢和針對性,如何選擇合適的真空鍍膜成為了生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展和創(chuàng)新中的一道必選題。
一、真空蒸發(fā)鍍膜
真空蒸發(fā)(Vacuum Evaporation) 鍍膜是在真空條件下,用蒸發(fā)器加熱蒸發(fā)物質(zhì),使之升華,蒸發(fā)粒子流直接射向基片,并在基片上沉積形成固態(tài)薄膜,或加熱蒸發(fā)鍍膜材料的真空鍍膜方法。
優(yōu)點:設(shè)備簡單、操作容易;薄膜純度高、厚度可較準(zhǔn)確控制;成膜速率快,效率高。
缺點:密度差(只能達(dá)到理論密度的95%);薄膜附著力較小。
目前,真空蒸發(fā)鍍膜更多的應(yīng)用于建筑工程五金、衛(wèi)浴五金、鐘表、小五金,甚至輪轂、不銹鋼型材、家具、照明設(shè)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(jìn)入氣相,這種濺出的、復(fù)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(xiàn)象實現(xiàn)制取各種薄膜。
優(yōu)點:膜厚可控性和重復(fù)性好;與基片的附著力強(qiáng);膜層純度高質(zhì)量好;可制備與靶材不同的物質(zhì)膜。
缺點:成膜速度比蒸發(fā)鍍膜低;基片溫度高;易受雜質(zhì)氣體影響;裝置結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。
目前常用的濺射鍍膜技術(shù)是磁控濺射鍍膜技術(shù)。這種技術(shù)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(lǐng)域、微電子領(lǐng)域。
三、真空離子鍍膜
真空離子鍍膜是在真空蒸發(fā)鍍和濺射鍍膜的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種鍍膜新技術(shù)。通過在等離子體中進(jìn)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(yōu)異性能的膜層,擴(kuò)大了“薄膜”的應(yīng)用領(lǐng)域。
優(yōu)點:附著力強(qiáng),不易脫落;改善了膜層的覆蓋性;鍍層質(zhì)量高;成膜速度快;密度高、晶粒小。
缺點:基板須是導(dǎo)電材料。
由于鍍膜性能出色,真空離子鍍膜有著更廣的應(yīng)用領(lǐng)域,目前主要應(yīng)用于:機(jī)械零件、飛機(jī)、船舶、汽車、排氣管、飛機(jī)發(fā)動機(jī)、高速轉(zhuǎn)動件、工具、超硬工模具等。
四、化學(xué)氣相沉積(CVD)
CVD技術(shù)利用氣態(tài)化合物或化合物的混合物在基體受熱面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而在基體表面上生成不揮發(fā)的涂層。
優(yōu)點:操作簡單、靈活性強(qiáng),適用于單一或復(fù)合膜層和合膜層;適用性廣;沉積速率可達(dá)每分鐘幾微米到數(shù)百微米,生產(chǎn)效率高;適用于涂覆形狀復(fù)雜的基體;涂層致密性好。
缺點:沉積溫度高,易導(dǎo)致基材性能下降;反應(yīng)氣體、反應(yīng)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(yīng)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(xué)、光學(xué)和摩擦學(xué)性能。
2、開發(fā)新型結(jié)構(gòu)材料。目前CVD技術(shù)在保護(hù)膜層、微電子技術(shù)、太陽能利用、光纖通信、超導(dǎo)技術(shù)、制備新材料等許多方面得到應(yīng)用。
另外,在制備粉體材料方面,利用高效穩(wěn)定的催化劑促進(jìn)CVD制粉過程,或與物理方法結(jié)合,在低溫、高真空條件下制備粉體材料也成為未來化學(xué)氣相沉積技術(shù)發(fā)展的方向。
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