真空蒸發(fā)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,屬于物理氣相沉積法的一種,可以制備優(yōu)質(zhì)的PVD涂層。真空蒸發(fā)鍍膜要求淀積涂層的空間要有一定的真空度,保持足夠的真空環(huán)境,是鍍膜的必要條件。各種真空系統(tǒng)種類繁多,因此真空蒸發(fā)鍍膜也有不同的工藝流程和實現(xiàn)方式。下面,小編為大家分享一下真空蒸發(fā)鍍膜主方法有哪幾種吧。
一、電阻蒸發(fā)源蒸鍍法
采用鉭、鉬、鎢等高熔點金屬,做成適當(dāng)形狀的蒸發(fā)源,其上裝入待蒸發(fā)材料,讓氣流通過,對蒸發(fā)材料進(jìn)行直接加熱蒸發(fā),或者把待蒸發(fā)材料放入氧化鋁,氧化鈹?shù)熔徨佒羞M(jìn)行間接加熱蒸發(fā),這就是電阻加熱蒸發(fā)法。
利用電阻加熱器加熱蒸發(fā)的鍍膜機結(jié)構(gòu)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,尤其適用于對鍍膜質(zhì)量要求不太高的大批量的生產(chǎn)中。不過,電阻加熱的缺點是加熱所能達(dá)到的上限溫度有限,加熱器的壽命也比較短。
二、電子束蒸發(fā)源蒸鍍法
將蒸發(fā)材料放入水冷鋼坩鍋中,直接利用電子束加熱,使蒸發(fā)材料氣化蒸發(fā)后凝結(jié)在基板表面成膜,是真空蒸發(fā)鍍膜技術(shù)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,特別適合制作熔點涂層材料和高純涂層材料。
電子束蒸發(fā)源蒸鍍的優(yōu)點有電子束轟擊熱源的束流密度高,能獲得遠(yuǎn)比電阻加熱源更大的能量密度;熱量可直接加到蒸鍍材料的表面,因而熱效率高,熱傳導(dǎo)和熱輻射的損失少。
三、高頻感應(yīng)蒸發(fā)源蒸鍍法
高頻感應(yīng)蒸發(fā)源是將裝有蒸發(fā)材料的石墨或陶瓷坩鍋放在水冷的高頻螺旋線圈中間,使蒸發(fā)材料在高頻帶內(nèi)磁場的感應(yīng)下產(chǎn)生強大的渦流損失和磁滯損失(對鐵磁體),致使蒸發(fā)材料升溫,直至氣化蒸發(fā)。膜材的體積越小,感應(yīng)的頻率就越高。
高頻感應(yīng)蒸發(fā)源蒸鍍的優(yōu)點有蒸發(fā)速率大,可比電阻蒸發(fā)源大10倍左右;蒸發(fā)源的溫度均勻穩(wěn)定,不易產(chǎn)生飛濺現(xiàn)象;蒸發(fā)源一次裝料,無需送料機構(gòu),溫度控制比較容易,操作比較簡單。缺點是蒸發(fā)裝置必須屏蔽,并需要較復(fù)雜和昂貴的高頻發(fā)生器;對設(shè)備質(zhì)量要求高。
四、激光束蒸發(fā)源蒸鍍法
采用激光束蒸發(fā)源的蒸鍍技術(shù)是一種理想的涂層制備方法。這是由于激光器可能安裝在真空室之外,這樣不但簡化了真空室內(nèi)部的空間布置,減少了加熱源的放氣,而且還可以避免蒸發(fā)器對被鍍材料的污染,達(dá)到了涂層純潔的目的。此外,激光加熱可以達(dá)到極高的溫度,利用激光束加熱能夠?qū)δ承┖辖鸹蚧衔镞M(jìn)行“閃光蒸發(fā)”。這對于保證涂層的成分,防止涂層的分餾或分解也是及其有用的。但是,由于制作大功率連續(xù)式激光器的成本較高,所以它的應(yīng)用范圍有一定的限制,目前尚不能在工業(yè)中廣泛應(yīng)用。
關(guān)于真空蒸發(fā)鍍膜方法有哪幾種相關(guān)介紹如上所述,以上四種真空蒸發(fā)鍍膜方法各有特點,也各有利弊,在實際生產(chǎn)時,要根據(jù)自身需求和制備方法的優(yōu)缺點來選擇合適的蒸鍍工藝。