常見的幾種真空鍍膜技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)

2022/12/26

在環(huán)保驅(qū)動(dòng)下，市場(chǎng)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(shì)，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(shì)，因此受到了市場(chǎng)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(shì)和針對(duì)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(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)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(diǎn)：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(dòng)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(shí)現(xiàn)制取各種薄膜。

優(yōu)點(diǎn)：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(diǎn)：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。

目前最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，最終提高沉積速率。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(gè)氣相沉積過程，真空離子鍍膜工藝大大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(diǎn)：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(diǎn)：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(dòng)機(jī)、高速轉(zhuǎn)動(dòng)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(diǎn)：操作簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)，適用于單一或復(fù)合膜層和合膜層；適用性廣泛；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(diǎn)：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廣泛的應(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。

上一條：21種表面處理工藝大匯總

下一條：真空蒸鍍的詳細(xì)介紹