真空镀膜原理

深 圳 大 学 实 验 报 告

课程名称： 近代物理实验

实验名称： 真空镀膜

学院： 物理科学与技术学院

组号 指导教师：

报告人： 学号：

实验地点 实验时间

实验报告提交时间：

得分 教师签名 批改日期

一．实验目的

1．、直接地接触薄膜材料，对薄膜材料有一个直观的感性认识；

2．了解和学会直流磁控溅射制备金属薄膜的原理和方法；

3．了解清洗基片和测量薄膜膜厚的方法。

二．实验仪器

直流磁控溅射镀膜机；气体质量流量计；数显复合真空计；超声波清洗器；石英晶体振荡膜厚监控仪；氩气；K9玻璃基片等。

三．实验原理

一、真空的获得和测量

1．真空的获得

各级真空，均可通过各种真空泵来获得．不同的真空泵，都不可能在整个真空范围内工作，有些泵可直接从大气压下开始工作，但极限真空度都不高，如机械泵和吸附泵，通常这类泵用作前级泵；而有些泵则只能在一定的预备真空条件下才能开始正常工作，如扩散泵、离子泵等，这类泵需要前级泵配合，可作为高真空泵．一般利用分子泵－机械泵组来获得10-2Pa以上的高真空。本实验真空系统的主泵选分子/增压泵，前级泵选用直联高速旋片式机械泵。

（1）机械泵: 获得低真空常用的方法是采用机械泵．机械泵是运用机械方法不断地改变泵内吸气空腔的容积，使被抽容器内气体的体积不断膨胀从而获得真空的泵．机械泵的种类很多，目前常用的是旋片式机械泵． 机械泵可以从大气压开始工作，常被用来获得高真空泵的前缀真空和高真空系统的预备真空。通常，机械泵的极限压强为1×10-1 Pa．

真空镀膜工艺流程

日期: 2007-9-12 访问量: 772

真空镀膜工艺流程大致如下（参照底部流程图）：

1、表面处理：通常，镀膜之前，应对基材（镀件）进行除油、除尘等预处理，以保证镀件的整洁、干燥，避免底涂层出现麻点、附着力差等缺点。对于特殊材料，如PE（聚乙烯）料等，还应对其进行改性，以达到镀膜的预期效果。

2、底涂：底涂施工时，可以采用喷涂，也可采用浸涂，具体应视镀件大小、形状、结构及用户设备等具体情况及客户的质量要求而定。采用喷涂方法，可采用我公司的SZ-97T镀膜油；采用浸涂方法，可采用我公司的SZ-97、SZ-97+1等油，具体应视镀件材料而定。参见产品展示中各产品的适应范围。

3、底涂烘干：我公司生产的SZ-97镀膜油系列均为自干型漆，烘干的目的是为了提高生产效率。通常烘干的温度为60-70℃，时间约2小时。烘干完成的要求是漆膜完全干燥。

4、镀膜：镀膜时，应保证镀膜机的真空度达到要求后，再加热钨丝，并严格控制加热时间。同时，应掌握好镀膜用金属（如铝线)的量，太少可能导致金属膜遮盖不住底材，太多则除了浪费外，还会影响钨丝寿命和镀膜质量。

5、面涂：通常面涂的目的有以下两个方面：A、提高镀件的耐水性、耐腐蚀性、耐磨耗性；B、为水染着色提供可能。我公司生产的SZ-97油系列产品均可用于面涂，若镀件不需着色，视客户要求，可选用我公司的911、911-1哑光油、889透明油、910哑光油等面油涂装。

6、面涂烘干：通常面涂层较底涂层薄，故烘干温度较低，约50-60℃，时间约1~2小时，用户可根据实际情况灵活把握，最终应保证面涂层彻底干燥。如果镀件不需着色，则工序进行到此已经结束。

7、水染着色：如果镀件需要进行水染着色，则可将面漆已经烘干的镀件放进染缸里，染上所需颜色，之后冲洗晾干即可。染色时要注意控制水的温度，通常在60~80℃左右，同时应控制好水染的时间。水染着色的缺点是容易褪色，但成本较低。各种水染色粉我公司有配套销售。

- 1 - 真空电镀的原理

真空电镀是一种高科技表面处理技术，它通过在真空环境下利用电化学反应对材料表面进行镀膜加工，从而改变其外观、物理性质和化学性质。该技术广泛应用于汽车、航空航天、电子、建筑等领域，是一种重要的表面处理方式。

真空电镀的原理是利用电子束或离子束轰击材料表面，使其表面原子或分子脱离，并在真空中形成电子云。同时，在真空中加入所需的镀层材料，然后通过放电加热、蒸发或溅射等技术使镀层材料转化为离子态，再利用高压电场将镀层材料的离子引入被镀材料表面，在表面析出成薄膜，从而完成镀层加工。

真空电镀技术的优点在于能够在真空状态下进行加工，避免了空气中的氧化作用，从而保证了镀层的质量和耐腐蚀性。此外，真空电镀技术还可实现多种材料的镀层加工，如金属、合金、陶瓷等，从而增强了材料的功能和使用价值。

总之，真空电镀技术是一种高效、环保、精密的表面处理技术，它的应用范围广泛，能够满足不同领域对于材料表面处理的要求，并带来良好的经济效益和社会效益。

真空镀膜偏压的作用原理

一、引言

真空镀膜是一种常见的表面处理技术，它通过在材料表面形成一层薄膜来改变材料的性能。在真空镀膜过程中，偏压是一个重要的参数，它对薄膜的成分、结构和性能有着重要影响。本文将探讨真空镀膜偏压的作用原理。

二、真空镀膜的基本原理

真空镀膜是将一种或多种材料以原子或分子的形式沉积在基底材料表面，形成一层薄膜。在真空环境中，通过加热源使材料升华或电弧放电使材料离子化，然后沉积在基底材料上。真空镀膜的基本原理包括蒸发、溅射、离子镀和化学气相沉积等。

三、真空镀膜偏压的作用

真空镀膜过程中，偏压是一个重要的参数。它通过调节电场的强度和方向，对镀膜过程中的离子进行控制，从而影响薄膜的成分、结构和性能。

1. 离子能量调控

在真空镀膜过程中，离子在电场的作用下加速，撞击到基底材料表面，产生动能。偏压可以调节离子的能量，从而控制离子在基底材料表面的沉积行为。较高的偏压可以增加离子的能量，使其在基底材料表面形成致密的结构，提高薄膜的附着力和硬度。而较低的偏压则可以使离子能量降低，有利于形成更为均匀的薄膜。

2. 离子轰击清洗

真空镀膜过程中，基底材料表面往往存在氧化物、杂质等不良物质，会影响薄膜的质量。偏压可以调节离子的轰击能量，使其撞击到基底材料表面，清除表面的不良物质，提高薄膜的纯度和质量。

3. 离子辅助沉积

在真空镀膜过程中，离子沉积在基底材料表面，可以促进薄膜的生长。通过调节偏压，可以控制离子在基底材料表面的沉积速度和密度，从而调节薄膜的厚度和致密性。较高的偏压可以增加离子的沉积速度，加快薄膜的生长速率。而较低的偏压则可以使离子沉积更为均匀，改善薄膜的致密性。

四、真空镀膜偏压的选择

在真空镀膜过程中，偏压的选择应根据不同的材料和要求进行调整。一般来说，较高的偏压可以得到致密、硬度高的薄膜，适用于要求较高的应用场景。而较低的偏压则可以得到较为均匀的薄膜，适用于要求较高均匀性的应用场景。