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1、真空蒸發(fā)鍍膜法
真空蒸發(fā)法的原理是:在真空條件下,用蒸發(fā)源加熱蒸發(fā)材料,使之蒸發(fā)或升華進入氣相,氣相粒子流直接射向基片上沉積或結晶形成固態(tài)薄膜;由于環(huán)境是真空,因此,無論是金屬還是非金屬,在這種情況下蒸發(fā)要比常壓下容易得多。真空蒸發(fā)鍍膜是發(fā)展較早的鍍膜技術,其特點是:設備相對簡單,沉積速率快,膜層純度高,制膜材料及被鍍件材料范圍很廣,鍍膜過程可以實現(xiàn)連續(xù)化,應用相當廣泛。按蒸發(fā)源的不同,主要分為:電阻加熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā)、電弧蒸發(fā)和激光蒸發(fā)等。
1.1 電阻加熱蒸發(fā)法
電阻加熱蒸發(fā)法就是采用鎢、鉬等高熔點金屬,做成適當形狀的蒸發(fā)源,其上裝入待蒸發(fā)材料,讓電流通過,對蒸發(fā)材料進行直接加熱蒸發(fā),或者把待蒸發(fā)材料放入坩鍋中進行間接加熱蒸發(fā)。利用電阻加熱器加熱蒸發(fā)的鍍膜設備構造簡單、造價便宜、使用可靠,可用于熔點不太高的材料的蒸發(fā)鍍膜,尤其適用于對膜層質量要求不太高的大批量的生產中。目前在鍍鋁制品的生產中仍然大量使用著電阻加熱蒸發(fā)的工藝。電阻加熱方式的缺點是:加熱所能達到的高溫度有限,加熱器的壽命也較短。近年來,為了提高加熱器的壽命,國內外已采用壽命較長的氮化硼合成的導電陶瓷材料作為加熱器。
1.2 電子束蒸發(fā)法
電子束蒸發(fā)法是將蒸發(fā)材料放入水冷銅坩鍋中,直接利用電子束加熱,使蒸發(fā)材料氣化蒸發(fā)后凝結在基板表面形成膜,是真空蒸發(fā)鍍膜技術中的一種重要的加熱方法和發(fā)展方向。電子束蒸發(fā)克服了一般電阻加熱蒸發(fā)的許多缺點,特別適合制作熔點薄膜材料和高純薄膜材料。
1.3 激光蒸發(fā)法
采用激光束蒸發(fā)源的蒸鍍技術是一種理想的薄膜制備方法。這是由于激光器是可以安裝在真空室之外,這樣不但簡化了真空室內部的空間布置,減少了加熱源的放氣,而且還可完全避免了蒸發(fā)氣對被鍍材料的污染,達到了膜層純潔的目的。此外,激光加熱可以達到極高的溫度,利用激光束加熱能夠對某些合金或化合物進行快速蒸發(fā)。這對于保證膜的成分,防止膜的分餾或分解也是極其有用的。激光蒸發(fā)鍍的缺點是制作大功率連續(xù)式激光器的成本較高,所以它的應用范圍有一定的限制,導致其在工業(yè)中的廣泛應用有一定的限制。
2、真空濺射法
真空濺射法是物理氣相沉積法中的后起之秀。隨著高純靶材料和高純氣體制備技術的發(fā)展,濺射鍍膜技術飛速發(fā)展,在多元合金薄膜的制備方面顯示出獨到之處。其原理為:稀薄的空氣在異常輝光放電產生的等離子體在電場的作用下,對陰極靶材料表面進行轟擊,把靶材料表面的分子、原子、離子及電子等濺射出來,被濺射出來的粒子帶有一定的動能,沿一定的方法射向基體表面,在基體表面形成鍍層。特點為:鍍膜層與基材的結合力強;鍍膜層致密、均勻;設備簡單,操作方便,容易控制。
主要的濺射方法有直流濺射、射頻濺射、磁控濺射等。目前應用較多的是磁控濺射法。
標簽:真空鍍膜電源