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蘇州辰杰真空鍍膜有限公司
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蒸發(fā)鍍膜穩(wěn)定性與均勻性的控制

2018-07-03

    1、蒸鍍工藝方式的選擇

  熱電阻蒸鍍與電子束蒸鍍是常見的蒸發(fā)鍍膜方式,其中熱電阻蒸鍍的原理是通過電流加熱蒸發(fā)蒸發(fā)舟上的原料,而電子束蒸鍍的原理是通過電子束加熱蒸發(fā)水冷坩堝上的原料。

  熱電阻蒸鍍的優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)備簡單、價格低、可靠性較高,對原料預(yù)熱充分,不容易導(dǎo)致化合物原料分解,其缺點(diǎn)在于能達(dá)到的溫度不高,加熱器使用壽命不長。

  電子束蒸鍍的優(yōu)點(diǎn)在于能達(dá)到的溫度更高,蒸發(fā)速度快,但缺點(diǎn)是難以有效控制電流,容易導(dǎo)致低熔點(diǎn)材料快速蒸發(fā),且電子束能量多被水冷系統(tǒng)帶走,熱效率低,電子束轟擊還容易造成化合物原料的分解,坩堝存在污染原料的可能性,另外會產(chǎn)生對人體有害的X射線。

  因此在具體的真空鍍膜生產(chǎn)工作中,我們可以根據(jù)以上分析來選擇適宜的蒸發(fā)鍍設(shè)備和工藝方式,例如MgF2的熔點(diǎn)只有1261℃,考慮到熔點(diǎn)低如選用電子束蒸鍍很難控制預(yù)蒸鍍時間和電流,容易蒸鍍不均勻且產(chǎn)生殘留原料,原料也易受坩堝的污染。因而更適合使用熱電阻蒸鍍的方式,可以調(diào)節(jié)電流來充分預(yù)蒸鍍,先消除原料中的雜質(zhì),避免直接蒸鍍原料受熱不均導(dǎo)致的噴濺,進(jìn)而能夠保證蒸鍍的穩(wěn)定性和均勻性。

  2、蒸鍍時間與溫度的控制

  蒸發(fā)鍍的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)告訴我們,原料充足情況下鍍膜厚度與蒸鍍時間呈線性關(guān)系,這表明高真空情況下蒸鍍速率比較均勻。而基片的溫度,通常對鍍膜厚度影響不大,其原因在于高真空環(huán)境下分子間碰撞很小,蒸發(fā)分子遇基片表面迅速凝結(jié)。因此如MgF2原料的蒸鍍基片溫度通常保持60℃即可。

  3、原料狀態(tài)的影響

  不同的原料狀態(tài)可能會對蒸鍍過程造成較大的影響。實(shí)驗(yàn)研究成果表明:

  在蒸鍍條件一致的前提下,粉末狀的原料狀態(tài)結(jié)構(gòu)松散,原料內(nèi)的水與空氣較多,實(shí)際蒸鍍前應(yīng)充分溶解原料,原料質(zhì)量損失相對較大,光照度較差;多晶顆粒的原料狀態(tài)由于生產(chǎn)過程已經(jīng)除氣脫水,結(jié)構(gòu)均勻致密,實(shí)際蒸鍍前原料質(zhì)量損失相對較小,光照度較好。

  實(shí)際蒸鍍中我們發(fā)現(xiàn),單晶原料蒸鍍的薄膜組成形式為大分子團(tuán),冷卻后形成大顆粒柱狀結(jié)構(gòu),薄膜結(jié)構(gòu)疏松,耐磨性差,而多晶原料薄膜為小分子沉積,更適宜于用作蒸鍍原料。

  4、蒸發(fā)源與基片間距的影響

  蒸發(fā)源與基片間距會對薄膜均勻性等造成一定影響,根據(jù)實(shí)際鍍膜經(jīng)驗(yàn),蒸發(fā)源與基片間距較小的情況下,薄膜厚度相對更大,均勻性也相對更好。因此在實(shí)際鍍膜生產(chǎn)中,我們需要考慮如何合理調(diào)整蒸發(fā)源與基片的間距,確保各區(qū)域的基片與蒸發(fā)源間距最佳。


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