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國內外研究人員一直致力于開發(fā)取代電鍍的表面防護技術的研究,物理氣相沉積(PVD)技術作為一種環(huán)境友好技術,具有很多其他技術所不具備的特點,通過控制其工藝參數(shù)可以得到晶粒細小、厚度均勻、膜基結合力優(yōu)異的鍍層;同時由于PVD是一種干法鍍技術,可以避免濕法鍍時酸性或堿性電解質溶液殘留在磁體孔隙內和電鍍過程中磁體吸氫而導致鍍層脆裂的缺點。而對于空間紅外輻射,普通玻璃雖能阻止室內的熱量直接透過室外,但熱量被玻璃吸收后的二次散熱也會造成很大的損失。然而,PVD表面處理受批量生產(chǎn)成本和某些因素的限制,現(xiàn)在并沒有大規(guī)模生產(chǎn)應用。
蒸發(fā)鍍膜一般是加熱靶材使表面組分以原子團或離子形式被蒸發(fā)出來。鍍膜技術在太陽能利用方面的應用當需要有效地利用太陽熱能時,就要考慮采用對太陽光線吸收較多、而對熱輻射等所引起的損耗較小的吸收面。并且沉降在基片表面,通過成膜過程(散點-島狀結構-迷走結構-層狀生長)形成薄膜。 對于濺射類鍍膜,可以簡單理解為利用電子或高能激光轟擊靶材,并使表面組分以原子團或離子形式被濺射出來,并且終沉積在基片表面,經(jīng)歷成膜過程,終形成薄膜。
主要分類有兩個大種類: 蒸發(fā)沉積鍍膜和濺射沉積鍍膜,具體則包括很多種類,包括真空離子蒸發(fā),磁控濺射,MBE分子束外延,溶膠凝膠法等等 。
蒸發(fā)式真空鍍膜機的工作原理:通過加熱蒸發(fā)某種物質使其沉積在固體表面,稱為蒸發(fā)鍍膜。這種方法早由M.法拉第于1857年提出,現(xiàn)代已成為常用鍍膜技術之知一。首先,被鍍膜材料表面肯定是有灰塵的,在盡量減小材料表面灰塵的前提下,我們還應當注意以下幾點:1、真空鍍膜設備使用一段時間后,必須要對設備進行清潔維護。 蒸發(fā)物質如金屬、化合物等置于坩堝內或掛在熱絲上作為蒸發(fā)源,待鍍工件,如金屬、陶瓷、塑料等基片置于坩堝前方。待系統(tǒng)抽至高真空后,加熱坩堝使其中的物質蒸發(fā)。蒸發(fā)物質的原子或分子道以冷凝方式沉積在基片表面。薄膜厚度可由數(shù)百埃至數(shù)微米。膜厚決定于蒸發(fā)專源的蒸發(fā)速率和時間(或決定于裝料量),并與源和基片的距離有關。對于大面積鍍膜,常采用旋轉基片或多蒸發(fā)源的方式以保證膜層厚度的均勻性。從蒸發(fā)源到基片的屬距離應小于蒸氣分子在殘余氣體中的平均自由程,以免蒸氣分子與殘氣分子碰撞引起化學作用。蒸氣分子平均動能約為0.1~0.2電子伏。簡言之,蒸發(fā)式真空鍍膜機的工作原理就是真空室內利用電阻加熱法,把緊緊貼在電阻絲上面的金屬絲熔融汽化,汽化了的金屬分子沉積于基片上,而獲得光滑反射率的膜層,達到裝飾美化物品表面的目的。