蒸发镀膜/真空镀膜
通过加热蒸发某种物质使其沉积在固体表面,称为蒸发镀膜。这种方法较早由M.法拉*于1857年提出,现代已成为常用镀膜技术之一。蒸发镀膜设备结构如图1。
蒸发物质如金属、化合物等置于坩埚内或挂在热丝上作为蒸发源,待镀工件,如金属、陶瓷、塑料等基片置于坩埚前方。待系统抽**真空后,加热坩埚使其中的物质蒸发。蒸发物质的原子或分子以冷凝方式沉积在基片表面。薄膜厚度可由数百埃至数微米。膜厚决定于蒸发源的蒸发速率和时间(或决定于装料量),并与源和基片的距离有关。对于大面积镀膜,常采用旋转基片或多蒸发源的方式以保证膜层厚度的均匀性。从蒸发源到基片的距离应小于蒸气分子在残馀气体中的平均自由程,以免蒸气分子与残气分子碰撞引起化学作用。蒸气分子平均动能约为0.1~0.2电子伏。
带钢真空镀膜生产线的技术动向
尽管钢带真空镀膜是一项**,但经过几十年的研究开发,现在已经相当成熟,具有明确的工业化应用前景。美国是较先将真空镀膜技术运用在带钢表面处理上的国家,早在20世纪60年代初就建成了四条生产线,而后日本、前苏联、德国、比利时等国家也先后建成多条生产线。目前,国际上年产量达到5千吨规模以上产量的生产线有十多条。我国也在80年代末从原东德引进了一条真空镀膜生产线。
现有带钢真空镀膜生产线有以下几种:
(1)分离型。生产线不包括钢带清洗前的处理,它将一卷经过清洗前处理的钢带,放进一个装有开卷、预热、镀膜及收卷设备的密闭真空容器中,抽到一定真空度后进行预热,然后进行镀膜操作。该设备结构简单,但生产效率较低,处理后的钢带容易受到二次污染。
(2)“空到空”全连续型。所谓“空到空”(Air-to-Air),指的是带钢首先在大气中经过清洁处理,然后进入真空室,进行镀膜,再经增压室回到大气的连续式生产过程。该生产线包括了钢带清洁前处理和缓冷、退火后处理等机组,并有活套装置以及压差室。
设备结构和控制系统较复杂,投资较大,但生产效率高,容易达到规模产量,真正实现了从原料带卷到镀膜钢带成品带卷的真空连续生产。我国从国外引进的生产线就是属于这种类型,其电子枪功率为300kW,可加工带钢产品为带宽300mm,厚0.2~0.8mm,镀层2~8微m,带卷外径为1m,卷重1吨,镀膜材料为:铝、铜、钛、镍、锌、铬等,带钢较大行走速度每分钟120m,年产量10000吨以上。
(3)**型。这是目前比较新型的生产线。它的特点是将钢带清洁前处理,热浸镀,电子束蒸发镀三种工艺串在一起,形成完全连续式生产线,使湿法、干法两种镀膜工艺相互搭配兼容,生产经济、优质的镀膜钢带。
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