【康沃真空網(wǎng)】真空蒸鍍即真空蒸發(fā)鍍膜。
這種方法是把裝有基片的真空室抽成真空，氣體壓強達(dá)到10-2Pa以下加熱鍍料，使其原子或分子從表面氣化逸出形成蒸氣流，入射到基片表面，凝結(jié)形成固態(tài)薄膜。
1.真空蒸鍍原理
（1）膜料在真空狀態(tài)下的蒸發(fā)特性。單位時間內(nèi)膜料單位面積上蒸發(fā)出來的材料質(zhì)量稱為蒸發(fā)速率。理想的最高速率Gm（單位為kg/（m2·s））∶Gm=4.38×10-3Ps（Ar/T）1/2，式中，T為蒸發(fā)表面的熱力學(xué)溫度，單位為K，Ps為溫度T時的材料飽和蒸發(fā)壓，單位為Pa，Ar為膜料的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量。蒸鍍時一般要求膜料的蒸氣壓在10-2~10-1Pa。材料的Cm通常處在10-4~10-1Pa，因此可以估算出已知蒸發(fā)材料的所需加熱溫度。
（2）蒸氣粒子的空間分布。蒸氣粒子的空間分布顯著地影響了蒸發(fā)粒子在基體上的沉積速率以及基體上的膜厚分布。這與蒸發(fā)源的形狀和尺寸有關(guān)。最簡單的理想蒸發(fā)源有點和小平面兩種類型。
2.真空蒸鍍方式
（1）電阻加熱蒸發(fā)。它是用絲狀或片狀的高熔點金屬做成適當(dāng)形狀的蒸發(fā)源，將膜料放在其中，接通電源，電阻加熱膜料而使其蒸發(fā)。對蒸發(fā)源材料的基本要求是高熔點，低蒸氣壓，在蒸發(fā)溫度下不會與膜料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或互溶，具有一定的機械強度。另外，電阻加熱方式還要求蒸發(fā)源材料與膜料容易潤濕，以保證蒸發(fā)狀態(tài)穩(wěn)定。常用的蒸發(fā)源材料有鎢、鉬、鉭、石墨、氮化硼等。
（2）電子束蒸發(fā)。電阻加熱方式中的膜料與蒸發(fā)源材料直接接觸，兩者容易互混，這對于半導(dǎo)基體元件等鍍膜來說是需要避免的。電子束加熱方式能解決這個問題。它的蒸發(fā)源是e形電子槍。膜料放入水冷銅坩堝中，電子束自源發(fā)出，用磁場線圈使電子束聚焦和偏轉(zhuǎn)，電子軌跡磁偏轉(zhuǎn)270°，對膜料進(jìn)行轟擊和加熱。
（3）高頻加熱。它是在高頻感應(yīng)線圈中放入氧化鋁或石墨坩堝對膜材料進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱。感應(yīng)線圈通常用水冷銅管制造。此法主要用于鋁的大量蒸發(fā)。
（4）激光加熱。它是用激光照射在膜料表面，使其加熱蒸發(fā)。由于不同材料吸收激光的波段范圍不同，因而需要選用相應(yīng)的激光器。這種方式經(jīng)聚焦后功率密度可達(dá)106W/cm2，可蒸發(fā)任何能吸收激光光能的高熔點材料，蒸發(fā)速率極高，制得的膜成分幾乎與材料成分一樣。
3、真空蒸鍍的工藝
真空蒸鍍工藝是根據(jù)產(chǎn)品要求確定的，一般非連續(xù)鍍膜的工藝流程是∶鍍前準(zhǔn)備一抽真空—離子轟擊一烘烤—預(yù)熱—蒸發(fā)一取件-鍍后處理—檢測—成品。
鍍前準(zhǔn)備包括工件清洗、蒸發(fā)源制作和清洗、真空室和工件架清洗、安裝蒸發(fā)源、膜料清洗和放置、裝工件等。這些工作是重要的，它們直接影響了鍍膜質(zhì)量。對于不同基材或部件有不同的清洗方法。例如∶玻璃在除去表面臟物、油污后用水沖洗或刷洗，再用純水沖洗，最后要烘干或用無水酒精擦干;金屬經(jīng)水沖刷后用酸或堿洗.再用水洗和烘干;對于較粗糙的表面和有孔的基板。宜在水、酒精等清洗的同時進(jìn)行超聲波洗凈。塑料等工件在成型時易帶靜電，如不消除，會使膜產(chǎn)生針孔和降低膜的結(jié)合力，因此常需要先除去靜電。
工件放入真空室后，先抽真空至1～0.1Pa進(jìn)行離子轟擊，即對真空室內(nèi)鋁棒加一定的高壓電，產(chǎn)生輝光放電，使電子獲得很高的速度，工件表面迅速帶有負(fù)電荷，在此吸引下正離子轟擊工件表面，工件吸附層與活性氣體之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使工件表面得到進(jìn)一步的清洗。離子轟擊一定時間后，關(guān)掉高壓電，再提高真空度，同時進(jìn)行加熱烘烤，控制在一定溫度，使工件及工件架吸附的氣體迅速逸出。達(dá)到一定真空度后，先對蒸發(fā)源通以較低功率電流，進(jìn)行膜料的預(yù)熱或預(yù)熔，然后再通以規(guī)定功率的電流，使膜料迅速蒸發(fā)。蒸發(fā)結(jié)束后，停止抽氣，再充氣，打開真空室取出工件。有的膜層如鍍鋁等，質(zhì)軟和易氧化變色，需要施涂面漆加以保護(hù)。
上述為真空蒸鍍的一般工藝，針對具體膜層成分組成，有合金蒸鍍、化合物蒸鍍和高熔點化合物蒸鍍;根據(jù)工藝過程，還有離子束輔助蒸鍍、激光束輔助蒸鍍、單晶蒸鍍和非晶蒸鍍法等。
4、真空蒸鍍應(yīng)該范圍
真空蒸鍍廣泛用于鍍制各種金屬、合金和化合物薄膜，應(yīng)用于光學(xué)、電子、輕工和裝飾等工業(yè)領(lǐng)域。
①真空蒸鍍鋁膜制鏡：真空蒸鍍鋁膜制鏡比傳統(tǒng)的化學(xué)方法鍍制銀鏡有許多優(yōu)點，它可以節(jié)省大量的貴金屬白銀，每平方米鏡片可節(jié)省白銀7g左右，鋁鏡的反射率與銀鏡差不多，但它比銀鏡抗蝕性能好，影像清晰，耐用，產(chǎn)品質(zhì)量好，真空蒸鍍鋁膜工藝簡單，質(zhì)量容易控制，沒有環(huán)境污染，成本低廉。
真空鍍鋁制鏡工藝，通常采用鎢絲蒸發(fā)源，鎢絲長期加熱晶粒長大變脆，被鋁侵蝕變細(xì)，極易損壞．因此，鍍膜工藝中鋁料的用量、蒸發(fā)源加熱的溫度（加熱電流）需要嚴(yán)格控制，以延長鎢絲壽命，這是此工藝中應(yīng)注意的問題。
②塑料制品金屬化：塑料制品旋鈕、手柄、框架、化妝品容器、燈飾、工藝品等的表面，用真空蒸鍍技術(shù)，鍍制一層金屬薄膜的塑料金屬化技術(shù)，已經(jīng)實用化并得到廣泛的應(yīng)用。
塑料金屬化最常用的鍍膜材料是鋁、鎳、鉻等，其中鋁價格低廉，金屬反光性好，而且可以著色成多種顏色，使用得最多。
塑料金屬化工藝通常在鍍膜前處理中需要涂底漆，鍍后處理需要涂面漆以保護(hù)鍍膜。
③塑料膜的金屬化處理：在聚酯塑料或聚丙烯塑料膜上蒸鍍鋁膜等，用于裝飾膜、壓光膜、電容器膜、包裝膜等，早已得到廣泛的應(yīng)用，
塑料膜的金屬化處理通常使用半連續(xù)卷繞鍍膜機，目前國外鍍膜機卷繞速度可達(dá)200～400m/min，幅寬1～2m，卷長6000～30000m。
塑料膜的基片材料有聚酯、聚氯乙烯、尼龍6、聚碳酸酯、乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、玻璃紙、苯乙烯等。
塑料膜的金屬化處理用于裝飾膜的典型應(yīng)用是制作金銀絲，基片最常用的是聚酯膜，鍍膜材料多用鋁，在高級裝飾的應(yīng)用中也使用金、銀，在聚酯基片上鍍鋁并在表面涂透明保護(hù)膜，再經(jīng)切絲就可以制成單層結(jié)構(gòu)的銀絲。若在膜層或膜片上染上透明油熔性染料，就可以做成金色或其他顏色的絲，把兩張鍍鋁的聚酯膜片的鋁膜層黏合在一起就構(gòu)成雙層結(jié)構(gòu)的金、銀絲。
金銀絲用于制造布料、臺布、手工藝品、簾布面料等裝飾用材料。
塑料膜的金屬化處理還用于壓光膜，它用于塑料制品、紙、人造革等表面熱壓印上，可以得到具有金屬光澤的圖案，鍍膜材料主要是鋁，要求耐蝕性高時則用鎳或鉻，壓光膜的底層涂料要求使用脫膜的石蠟類材料，然后再涂覆透明樹脂層，鍍膜的表層涂料應(yīng)采用適用性廣的感熱性黏接劑,以便熱壓時適用多種材料表面的熱壓印。熱壓印應(yīng)用面很廣，圖書；煙盒、標(biāo)簽、產(chǎn)品的裝飾圖案等均可采用。
塑料膜金屬化處理后還可用于包裝膜，具有防潮、防氧化變質(zhì)、遮光、保香以及裝飾效果。
電介質(zhì)薄膜材料鍍金屬膜后可以制造電容器，金屬膜層電容器制造工序簡單，局部擊穿后有自恢復(fù)功能，得到了廣泛的應(yīng)用。常用的鍍膜材料為鋅、鋁，鋅與基片材料附著性能較差，一般添加少量的銀、錫、銅等可提高附著性能。
真空蒸鍍的應(yīng)用，除上述幾個方面外，還廣泛應(yīng)用光學(xué)、電子、半導(dǎo)體、自動化、太陽能利用等眾多的科技和工業(yè)領(lǐng)域。
