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真空離子鍍膜是一種新興的真空鍍膜技術(shù),由于其工藝操作都在真空狀態(tài)下完成,對環(huán)境沒有污染,而且鍍層品質(zhì)優(yōu)越,因此在一些工業(yè)應(yīng)用中逐漸用來代替電鍍等污染較為嚴(yán)重的傳統(tǒng)鍍膜方式。
真空離子鍍膜不同于普通的真空鍍膜,它是在真空室中,利用氣體放電或被蒸發(fā)物質(zhì)部分離化,在氣體離子或被蒸發(fā)物質(zhì)離子轟擊作用的同時,將蒸發(fā)物質(zhì)或其反應(yīng)物沉積在基片上。它將氣體輝光放電現(xiàn)象、等離子體技術(shù)以及真空蒸發(fā)三者有機(jī)結(jié)合,不僅提高了膜層質(zhì)量,還擴(kuò)大了薄膜應(yīng)用范圍。
真空離子鍍膜技術(shù)在1963年就有學(xué)者提出并實驗,70年代空心陰極技術(shù)開始應(yīng)用于鍍膜,到80年代,真空離子鍍膜達(dá)到了工業(yè)應(yīng)用水平。
真空離子鍍膜的大致工作過程如下:先將真空室抽至4×10-3Pa以上的真空度,再接通高壓電源,在蒸發(fā)源與基片建建立低壓氣體放電的低溫等離子區(qū);基片電極接上5kV直流負(fù)高壓,形成輝光放電陰極;負(fù)輝光區(qū)附近產(chǎn)生的惰性氣體離子進(jìn)入陰極暗區(qū)被電場加速并轟擊基片表面,對其進(jìn)行清洗;然后進(jìn)入鍍膜過程,加熱使鍍料氣化,其原子進(jìn)入等離子區(qū),與惰性氣體離子及電子發(fā)生碰撞,少部分離化;離化后的離子及氣體離子以較高的能量轟擊鍍層表面,使鍍層質(zhì)量得到改善。
真空離子鍍膜按鍍料氣化方式及原子分子電離和激活方式,可以分成很多種類。根據(jù)蒸發(fā)源的加熱方式來區(qū)分的話,主要有直流放電二級型離子鍍(DCIP)、多陰極離子鍍、空心陰極離子鍍(HCD)、活性反應(yīng)離子鍍(ARE)、射頻放電離子鍍(RFIP)、電弧離子鍍等等。