真 空 镀 资料

1、真真 空空 镀镀 膜膜Vacuum Coating l真空镀膜的发展真空镀膜的发展 真空镀作为一种环保型的表面处理技术得真空镀作为一种环保型的表面处理技术得到了广泛的发展到了广泛的发展.目前主要用于各行各业的表目前主要用于各行各业的表面装饰面装饰(如如:五金类的表面真空镀制各种颜色五金类的表面真空镀制各种颜色,塑塑料表面追求的金属材质效果料表面追求的金属材质效果,等等)其二功能性膜其二功能性膜层层:(光学镜头、半导体材料、硬质膜层、纳米光学镜头、半导体材料、硬质膜层、纳米技术等技术等)。随着环保日益得到重视，相信真空。随着环保日益得到重视，相信真空镀膜将会得到更大的发展。镀膜将会得到更大的发展

2、。真空镀膜的发展历史真空镀膜的发展历史l从技术角度可分为40年代开始的蒸发镀膜 l50年代的溅射镀膜 l70年代才发展起来的离子镀膜，电子束流沉积 真空基础知识l真空：气体压强低于一个标准大气压的气体空间l真空的分类：真空分为人为真空和自然真空l人为真空：人类利用各种真空泵对一定空间抽 掉气体而形成的气体空间l自然真空：宇宙中自然存在的低于标准大气压的气体空间l绝对真空：一定空间内没有一个气体分子。在目前的条件下不存在绝对真空。真空单位真空单位单位1Pa帕1Torr托 1Mba毫巴1Atm标准大气压1Pa帕17.5*10-31*10-29.87*10-61Torr托133.311.3331.3

3、16*10-31Mba毫巴1000.7519.87*10-61Atm标准大气压1.013*1057601.013*1031真空区域的划分真空区域的划分l标准大气压： 1.0*105Pal粗真空: 1.0*105-1.0*102Pal低真空： 1.0*102-1.0*10-1Pal高真空： 1.0*10-1-1.0*10-6Pal超高真空： 1.0*10-6Pa真空镀膜的优点真空镀膜的优点l它可用一般金属（铝，钛，铬，镍，铜等）代替日益它可用一般金属（铝，钛，铬，镍，铜等）代替日益缺乏的贵重金属（金，银）并使产品降低成本，提高缺乏的贵重金属（金，银）并使产品降低成本，提高质量，节省原材料质量，节

4、省原材料 l由于真空分子碰撞少，污染少，可获得表面物理研究由于真空分子碰撞少，污染少，可获得表面物理研究中所要求的纯净，结构致密的薄膜中所要求的纯净，结构致密的薄膜l镀膜时间和速度可准确控制，所以可得到任意厚度均镀膜时间和速度可准确控制，所以可得到任意厚度均匀或非均匀薄膜匀或非均匀薄膜 l被镀件和蒸镀物均可是金属或非金属，镀膜时被镀件被镀件和蒸镀物均可是金属或非金属，镀膜时被镀件表面不受损坏，薄膜与基体具有同等的光洁度表面不受损坏，薄膜与基体具有同等的光洁度 真空镀膜术语真空镀膜术语l1、真空：V（VACUUM）；l2、真空镀膜：Vacuum Coating：在真空条件下，基片表面沉积一层膜层

5、；l3、基片面性：Substrate：产品、工件、膜层承载体；l4、试验基片：调整工艺，试验用的材料或产品；l5、镀膜材料：用来制取膜层的原料；l6、蒸发速率：单位时间内沉积膜层的厚度；l7、VM：Vacuum Metalization：真空金属化；l8、NCVM：Non Conductive Vacuum Metalization：非传导性真空金属化（一般用于手机上）；l9、蒸发器：（蒸发源）：承载蒸发材料的物体；l10、直接加热式蒸发器：蒸发材料本身被加热的蒸发器；l11、溅射：通过辉光放电、气体轰击靶材，使靶材离子飞溅的过程；真空镀膜术语真空镀膜术语l12、溅射装置：包括靶和溅射所必要的

6、辅助装置（磁场、冷却水、气体、电源等）；l13、靶：用粒子轰击的面（在溅射中也叫镀膜材料）；l14、PVD：Physical Vapor Deposition：物理气相沉积；l15、CVD：Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积； l16、磁控溅射：借助于靶材表面上形成的正交电磁场，把二次电子束缚在靶表面的特定区域，取得高效溅射；l17、基片加热装置：对基片进行理想温度控制的加热器；l18、真空镀膜设备：在真空状态下取得膜层的设备。l19、质量流量计：控制气体流速的精密控制器；真空镀膜术语真空镀膜术语l20、真空计：1电阻真空计l 2电离真空计l 测量真空度的仪器l2

7、1、真空泵：抽取空气，使容器压强降低的一种泵体l22、真空系统：处于真空状态中所有密封的容器l23、电源系统：为镀膜提供电源的专用供电系统l24、冷却系统：冷却水装置和风冷装置真空镀膜设备介绍介绍真空镀膜设备介绍介绍镀膜机镀膜机主体主体双开门立双开门立式蒸发机式蒸发机蒸发电极蒸发电极真空镀膜机介绍真空镀膜机介绍机械泵机械泵罗茨泵罗茨泵前极泵前极泵扩散泵扩散泵加热器加热器高阀高阀气缸气缸真空镀膜机介绍真空镀膜机介绍装载持具的真空室装载持具的真空室真空镀膜机介绍（真空镀膜机介绍（真空系统真空系统）真空镀膜机介绍（真空镀膜机介绍（镀膜车间镀膜车间）真空镀膜涂装设备介绍真空镀膜涂装设备介绍前处理区域前

8、处理区域真空镀膜涂装设备介绍真空镀膜涂装设备介绍镀膜喷房镀膜喷房喷喷枪枪枪架枪架控控制制系系统统真空镀膜涂装设备介绍真空镀膜涂装设备介绍涂涂装装上上件件区区域域真空镀膜涂装设备介绍真空镀膜涂装设备介绍涂装涂装IR烤箱及隧道炉烤箱及隧道炉真空镀膜涂装设备介绍真空镀膜涂装设备介绍涂装线涂装线UV机机真空镀膜涂装设备介绍真空镀膜涂装设备介绍真空镀膜车间镀膜区域真空镀膜车间镀膜区域常见真空镀膜涂装线常见真空镀膜涂装线真空镀膜流程真空镀膜流程l素材检验-素材清洗-擦拭-装夹-手动静电除尘-上线-自动静电除尘-素材预热-静电除尘-底漆喷涂-流平-IR预热-UV固化-冷却-下线-真镀装件-抽真空-镀膜-上件

9、-预热除湿-自动除尘-中漆喷涂-流平-IR烘烤-UV固化-冷却-转件-除尘-面漆喷涂-流平-IR-UV-冷却-下件-检验-出货NCVM膜层介绍膜层介绍Non Conductive Vacuum Metalization l所谓NCVM膜，实质是在产品表面物理气相沉积一层金属或金属化合物薄膜，使产品表面拥有金属光泽和色彩并要求该膜层具有较大的电阻（并非完全不导电），一般以银白色不导电膜为主，还有部分是在银白色不导电膜表面进行各种颜色着色 NCVM膜层介绍膜层介绍l膜层示意图素材素材底漆底漆镀膜层镀膜层中漆中漆面漆面漆NCVM膜层材料膜层材料l锡SNl铟INl锡铟合金l此两种金属由于电阻率较大，很

10、适合做NCVM，相比较而言：铟比锡做NCVM更稳定和容易控制。锡膜比较暗黑，铟膜比较白亮。 锡铟合金膜的非传导性比锡容易控制，但镀膜工艺要设计精确，因为锡和铟的熔点有一定的差距。NCVM膜层对镀膜层厚度的控制膜层对镀膜层厚度的控制l铝 0.9纳米 l银 5纳米 l不锈钢 7纳米 l锡 30纳米 l铟 50纳米 l锡铟合金 40纳米 l微米=百万分之一米 比如:头发丝70-100l1=1000nmNCVM的加工方式的加工方式l真空蒸发l溅射镀膜 蒸发源 蒸发源的形状如下图，大致有螺旋式(a)、篮式(b)、锥形式(c)和浅舟式(d)等 蒸发源选取原则蒸发源选取原则l1 有良好的热稳定性，化学性质不

11、活泼，达到蒸发温度时加热器本身的蒸汽压要足够底。l2 蒸发源的熔点要高于被蒸发物的蒸发温度。加热器要有足够大的热容量。l3 蒸发物质和蒸发源材料的互熔性必须很底，不易形成合金。l4 要求线圈状蒸发源所用材料能与蒸发材料有良好的浸润，有较大的表面张力。l5 对于不易制成丝状、或蒸发材料与丝状蒸发源的表面张力较小时，可采用舟状蒸发源 溅镀溅镀 NCVMl溅镀溅镀 通常指的是磁控溅镀通常指的是磁控溅镀,属于高速低温属于高速低温溅镀法溅镀法.该工艺要求真空度该工艺要求真空度5.010-3Pa的真的真空状态充入惰性气体氩气空状态充入惰性气体氩气(Ar)，并在塑胶基，并在塑胶基材（阳极）和金属靶材（阴极）

12、之间加上材（阳极）和金属靶材（阴极）之间加上高压直流电，由于辉光放电产生的电子激高压直流电，由于辉光放电产生的电子激发惰性气体，产生等离子体，等离子体将发惰性气体，产生等离子体，等离子体将金属靶材的原子轰出，沉积在塑胶基材上金属靶材的原子轰出，沉积在塑胶基材上. 溅镀溅镀 NCVMl靶材：锡靶、锡铟合金靶l气体：Arl本底真空： 5.010-3Pal工作真空工作真空:1.510-1- 5.010-1Pa溅射镀膜的特点：（和蒸发比较）：（和蒸发比较）优点：优点：l1对于任何待镀材料，只要能做成靶材，就可实现溅射l2溅射所得到的膜层与基片结合较好l3膜层纯度高，致密性好l4工艺重复性好，膜厚可控制

13、 缺点：缺点：l1速度较低l2基片（待镀产品）受到等离子体辐射而产生温升l3靶材利用率低（利用率只能达到30%-50%）常见问题常见问题一、底漆常见问题原原因因溶剂挥发不完全IR流平温度过低或时间不足提高温度，降低速度涂膜过厚加入适量的稀释剂或降低漆流量溶济挥发速度过慢调整溶剂的挥发速度固化不完全线速过快降低线速UV灯老化及时更换UV灯工件复杂导致部分UV能量辐射不足根据工件调整UV固化设备（1）干燥不良：涂料固化不充分出现发白和发彩现象）干燥不良：涂料固化不充分出现发白和发彩现象常见问题常见问题（2）附着不良：底材、涂膜、镀层之间附着力不好而导致涂层脱落现象。）附着不良：底材、涂膜、镀层之间

14、附着力不好而导致涂层脱落现象。原因底漆脱落溶剂挥发不完全提高IR温度和流平时间，减少漆膜厚度底漆固化不完全增加UV固化的能量基材表面清洗不彻底超声波清先或者化学处理涂料不适合基材火焰、电晕处理或者更换配套涂料镀层脱落溶济挥发不完全提高IR温度和流平时间，减少漆膜厚度底漆固化不完全降低传送带速度底漆过度固化调整固化条件面漆不匹配更换成相匹配的面漆常见问题常见问题原 因 溶剂挥发不完全提高IR温度和流平时间，减少漆膜厚度底漆涂装后IR温度过高IR设定的温度不超过80（3）针孔：溶剂或小分子物质挥发或底材与涂料之间的内应力差异产生）针孔：溶剂或小分子物质挥发或底材与涂料之间的内应力差异产生（4）彩虹

15、现象：镀膜层产生相对移动）彩虹现象：镀膜层产生相对移动 原 因 底漆干燥不充分加强底漆的固化涂层过厚，内部干燥不充分适当调整底漆的厚度，使底漆固化均匀溶剂使用不当或使用过量调整溶剂的挥发速率底漆被面漆的溶济所融化降低面漆的烘烤温度或调整面漆溶剂的极性常见问题常见问题原因底漆固化不完全参考“干燥不良”现场湿度过高除湿干燥溶剂挥发快导致水气凝露调低溶剂挥发速率镀膜层太薄，显示底色加厚金属镀层（5）白雾现象：镀膜层呈牛奶）白雾现象：镀膜层呈牛奶（6）桔皮现象：镀膜层凹凸不平的现象）桔皮现象：镀膜层凹凸不平的现象原因底漆粘度太高调整涂料的粘度：增加稀释剂或对涂料加温IR段的温度和流平时间不足增加IR的

16、温度和流平时间底材被污染底材清洗或增加底漆润湿性喷涂压力太低或太高调整喷枪的压力（3.54.5kg/cm2)和距离（1530cm）常见问题常见问题原因底材污染（水、油、脱模剂） 检查污染源，并清洗干净压缩空气污染检查油水分离器涂料污染添加适量助剂或更换涂料喷枪、空气管污染清洁喷枪、管道被作业人员污染异丙醇清洗，并超声波清洁（7）缩孔现象：涂膜表面出现火山口现象）缩孔现象：涂膜表面出现火山口现象（8）颗粒现象：涂膜表面出现突出的颗粒）颗粒现象：涂膜表面出现突出的颗粒原因底材不平整底材处理平整、干净压缩空气和环境中灰尘检查空气净化系统涂层太薄增加涂层厚度涂料中颗粒用400目以上滤布过滤涂料涂料消泡

17、不尽调整喷漆气压或增加涂料的消泡性能常见问题常见问题原因工件与钨丝的距离过近根据工件调整与钨丝的距离蒸发的发光时间过长控制金属蒸发的时间蒸发时的电力过高控制蒸发时的电压在真空镀低的状态下作业严格控制蒸发的真空镀铝丝被氧化清洁铝丝或更换高纯的铝丝（二）镀膜过程中常见问题分析（1）烧蚀现象：镀膜层被烧黑或变黄的现象）烧蚀现象：镀膜层被烧黑或变黄的现象（2）失光现象：镀膜层颜色出现灰色，失去镜面效果的金属光泽）失光现象：镀膜层颜色出现灰色，失去镜面效果的金属光泽原因铝丝过薄地被蒸发增加铝丝的用量发光时间过短控制金属蒸发的时间在真空度低的状态下作业严格控制蒸发的真空度蒸发速率过慢提高蒸发速率常见问题常见问题原因面漆脱落溶剂挥发不完全提高流平温度和流平时间，减少漆膜厚度镀膜层被污染镀膜后放置时间不要太长，保持干净固化不完全检查固化设备是否正常涂料不适合底漆更换面漆铝层脱落铝层附着不良参考“底漆附着不良面漆咬底面漆与底漆不配套，使用同一厂家的配套涂料（三）面漆常见问题分析（1）附着不良：镀膜层与面漆之间出现涂层脱落现象）附着不良：镀膜层与面漆之间出现涂层脱落现象（2）颗粒现象：灰尘及异物现象）颗粒现象：灰尘及异物现象原因空气涂料受污染参考