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Sous Vide真空低温慢煮技术

Sous Vide真空低温慢煮技术
Sous Vide真空低温慢煮技术

Sous Vide真空低温慢煮技术

Sous Vide是一种烹饪技术, 源自法语的“真空”,其被定义为“把食材或者食材和配料放入抽真空的耐热性袋中,精确控制时间和温度的一种烹饪方法”。20世纪70年代,一些世界顶级餐厅的厨师就已经开始采用真空低温慢煮,但直到21世纪初,真空低温慢煮技术才慢慢变得流行,并在最近的十几年中在餐馆和家庭中成为一种新的消费时尚。

自20世纪90年代以来,食品科学家也一直在积极的研究Sous Vide真空低温慢煮技术,其关注点主要在于利用真空低温慢煮延长加工食品的保质期。这些努力也在理论和实践上获得了成功,也没有爆发式的食品学术文献和食品质量事故来反对和质疑真空低温慢煮技术。

真空低温慢煮技术包括六个基本要素:食材和配料、包装材料、真空包装、循环水煮与水冷、时间控制以及温度控制。和传统的厨房烹饪方法相比,其不同之处主要体现在两个方面:食材用耐热性包装袋真空包装,精确控制烹饪时间和温度。下文将对真空低温慢煮技术进行简单的介绍。

一、食材和配料

10万年来,肉类一直是人类饮食的重要组成部分,人类饲养肉食用牲畜或家禽的历史也已经有9000年了,但是在过去的几十年里,我们所吃的肉类发生了巨大的变化:我们吃的肉类如今更多地来自年幼和瘦肉型的动物,肉制品可能被冷冻后运输了半个地球才来到我们的餐桌上,传统的烹饪方法并不是总是适合当今的嫩肉和瘦肉型肉类,很多时候会得到干燥乏味的烹饪结果。真空低温慢煮技术却能让厨师得到鲜嫩、多汁、美味的最佳烹饪效果,无论是任何类型的食材。

在烹饪蛋类时,温度的控制总是非常重要,但是在传统烹饪方式中却很难得到较好的结果。低温慢煮可以通过精确的温度控制,让所有的蛋类食材都保持均一的口感和最终结果。在如下温度时,加热一个带壳鸡蛋到温度均衡(约30–60分钟)会得到不同的效果:61.5℃时,蛋白变性,蛋清形成一个松散的凝胶状,蛋黄仍然是可流动状态,非常适合做调味酱类;63℃时,蛋黄开始变性并变成类似蜂蜜的可流动粘稠状,即烹饪中俗称的“溏心”蛋,粘稠的蛋黄会带来丰富的感官享受;70 ℃时,蛋白质变性使蛋清形成坚实的蛋白凝胶,蛋黄也在这个温度凝固。

鱼类及海鲜类在煮熟后会改变其质地,赋予其风味并破坏食源性致病菌。当烹饪温度在46–49℃时,鱼肉中的胶原蛋白将会转化为凝胶使鱼肉变得多汁。还有研究发现真空低温慢煮烹饪出来的鱼肉比传统方法烹饪出来的鱼肉会保留更多ω-3脂肪酸和其他营养成分。

真空低温慢煮烹饪的蔬菜能够完整的保留大部分细胞壁,溶解其硬质的凝胶成分,从而使蔬菜口感更嫩。此外,Sous vide烹饪后的豆类,能够保留其大部分水溶性维生素和矿物质。

在配料方面,由于使用了真空包装,配料的香味物质没有任何的损失和流失,因此在用量上比传统烹饪方法中更节省。同时为避免酒精在蒸发会使真空包装袋在加热的过程中浮出水面,需要提前加热配料以去除酒精。

二、包装材料

包装材料一方面在加工过程中隔绝了低温慢煮过程中水分与食材之间的物质交换,减少了食材和配料中风味物质的损失;另一方面则在储藏过程中减少了外界环境对于食材风味的影响,例如杂味、氧化味等。使用符合食品安全的包装材料是必须的,同时还应该注意包装材料是否满足长时间的加热以及是否足够耐穿刺以容纳一些带骨肉类或带壳海鲜类食材。

三、真空包装

真空包装的主要好处是能够使水浴的热量高效地传递到食材或配料上,而不是通过加热袋内的空气实现热量传递。真空能够消除食材周围的氧气,降低了在加工中和储藏过程中被氧化的可能性,减少了异味和变色,并能够防止食品在运输过程中受到外界污染。

四、循环水煮与水冷

循环式水浴无论加热或冷却都非常均匀并且内部的温度波动通常小于0.1 ℃(在厨房用设备中)。烹煮时将真空包装的食材包完全浸入水中,并避免食材包叠放和过度紧挨,在使用较高温度进行加热时,食材包可能会膨胀浮出水面(因为食材包内的水分蒸发),所以要用网架或其他东西将食材包压在水面以下。

在更大规模的食品加工行业中,Sous vide真空低温慢煮技术的应用是水煮-冷却:经过水煮加热并保持在一定的温度进行巴氏杀菌后,真空密封袋中的食物被循环冷水快速地冷却,随后进行冷藏或冷冻的储藏和配送,经过巴氏杀菌的真空食材包在低于3.3℃下可以存放3-4周。在大规模的工业生产中运用循环的水浴要比静态水及空气热传导效率更高,烹饪和冷却食物更加地快速,相比较蒸汽加热而言水浴加热也不会造成蒸汽对食品表面的过度加热及冷凝热水能量损失。

(工业化Sous Vide应用关注产能、效率、能耗和食品安全)

五、时间控制

真空低温慢煮技术设定的加热温度低于传统的烹饪方法,因此将不会带来食材温度的快速变化,这导致加热时间要比传统的烹饪方法更长。但无论是厨师或者食品科学家都可以根据食材的种类、形状、厚度以及加热温度从而推算出食材整体的加热时间。良好的真空低温慢煮设备可以在无人值守的情况下完成整个烹饪过程,且将其保持在此温度下直至被取出。

在大规模的食品工业生产中,加热时间意味着加工效率,因此减少食材包的厚度成为通常的做法,这将大大的提升每批次的生产量,并显著的减少加工的时间。

六、温度控制

在烹调食材特别是禽类或鱼类等嫩肉时,温度的变化和控制是最重要的,因为温度的变化会带来嫩度的变化。当肉的温度在50 ℃到65 ℃时,肉的嫩度会增加,加热至65 ℃以上时随着蛋白质的变性,肉的硬度会迅速上升,变得难以咀嚼。使用真空低温慢煮技术通过控制温度会得到一个最佳口感的嫩度,而且这种嫩度会被一直保持,而不是像在传统烹饪方法中那样转瞬即逝。

对于牛排类食材的温度控制上,通常情况下一分熟、五分熟和全熟代表着牛排的温度达到了49-53℃、57-62℃、69℃以上。由于传统烹饪牛排的方法更多的是依靠经验和直觉而不

是依靠温度计和秒表,这将导致消费者很难得到稳定的菜品质量。真空低温慢煮技术通过将水浴温度控制在特定温度上来实现对整批牛排产品成熟度的控制,精确的温度控制提供了更好的重复性以及更好的质量控制水平,这对于传统烹饪方法而言是不可能的。

(Sous Vide通过水浴温度控制产品的成熟度)

在食品安全上,传统的烹饪方法使禽肉的冷点温度达到72℃或以上来实现烹饪安全,但其实也可以在较低的温度下实现食品安全,只是需要更长的烹饪时间。巴氏杀菌就是加热时间和加热温度的组合,真空低温慢煮技术应用巴氏杀菌使食品风味最大化,同时使食源性致病菌风险最小化。精确的温度控制和较长的时间同样能够让你在相对传统烹饪法较低的温度下能够对禽肉或其他肉类进行巴氏杀菌,而不再需要全熟来确保食品安全。事实上,烹饪的鸡肉和火鸡胸肉在60℃温度下烹饪一个较长的时间也可以达到74℃温度时的食品安全效果。

致病菌的灭活和抑制生长取决于很多方面的因素,在食品工业中为了延长加工食品的保质期,在配料中添加酸、盐或香料都能减少活性致病菌的数量,通过使用抑菌性食品添加剂如双乙酸钠或乳酸链球菌素等可以降低抑制致病菌孢子的生长,其他工业技术如超高压杀菌技术等也开始有所应用。

(Sous Vide产品需要结合栅栏技术来保证安全性)

经过真空低温慢煮技术处理的食材在装盘和上餐前需要再加热,最佳的上餐温度为

50–55 ℃,加热温度等于或者小于食物在真空低温慢煮时的温度。大部分食材在装盘时可以能够保持食材本来的外观,例如鱼类、贝类、蛋和去皮禽肉。传统的牛排和带骨猪排通常不会进行水煮而是通过直接炙烤或煎制来获得独特风味,但是经过真空低温慢煮的牛排或猪肉也可以通过短时间的炙烤和煎制来获得同样的风味,既减少了厨房劳动的强度和能源,又提高了出餐速度。

(经过Sous Vide加工的牛排经过短时间的煎制即可出餐,且没有熟度阶梯)

总结:

Sous Vide真空低温慢煮技术是最大化体现食材自身风味、最小化减少食材加工的烹饪方式,符合当下流行的消费观念和未来的发展前景。越来越多的消费者热衷于在家中烹饪Sous Vide美食并积极在社交媒体上分享;越来越多的中高档餐厅开始提供制作精良的低温慢煮的美食;基于真空低温慢煮技术进行美食配送服务的中央厨房和时尚餐饮品牌开始出现;越来越多的食品加工企业也逐渐开始关注真空低温慢煮技术,并在蛋制品、牛排、海鲜、传统菜肴等产品上展开了研究。在不久的将来,Sous Vide真空低温慢煮技术将会受到越来越多关注,无论是在家庭消费还是餐饮消费中,无论是投资者还是作为普通消费者的我们自己。

PVD真空镀膜设备行业分析

目录 (一)PVD真空镀膜技术 (1) (二)真空镀膜技术具体应用领域 (2) (三)行业现状分析 (4) (四)行业市场表现分析 (5) (五)行业竞争格局分析 (6) (六)行业与上下游的关系 (6) (七)行业周期性、区域性、季节性特征 (9) (八)进入本行业的主要障碍 (9) (九)影响行业发展的有利因素和不利因素 (10) (十)行业发展方向 (11) (十一)总结 (12)

PVD真空镀膜机设备行业分析

(一)PVD真空镀膜技术 PVD真空镀膜技术,PVD是Physical Vapor Deposition的缩写,意思是“物理气相沉积”,指在真空条件下,用物理方法使材料沉积在被镀工件上的薄膜制备技术。 PVD(物理气相沉积)技术主要分为三类,真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜,三种主要的真空镀膜技术可以满足常生产、生活领域的所有常见基材(塑料、玻璃、金属、薄膜、陶瓷等)的镀膜需要。近十多年来,真空离子镀技术发展最快,已经成为当代最先进的表面处理方法之一。 PVD镀膜技术种类表 类型介绍 蒸发镀膜加热靶材使表面组分以原子团或离子形式被蒸发出来,并且沉降在基片表面,通过成膜过程(散点-岛状结构-迷走结构-层状生长)形成薄膜。 溅射镀膜利用电子或高能激光轰击靶材,并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来,并且最终沉积在基片表面,经历成膜过程,最终形成薄膜。 离子镀膜离子镀是在真空蒸发镀和溅射镀膜的基础上发展起来的一种镀膜新技术,将各种气体放电方式引入到气相沉积领域,整个气相沉积过程都是在等离 子体中进行。 其他如真空卷绕镀膜是一种利用物理气相沉积的方法在柔性基体上连续镀膜的技术,以实现柔性基体的一些功能性、装饰性属性。 需要镀膜的被称为基片,镀的材料被称为靶材,基片与靶材同在真空腔中。蒸发镀膜是加热靶材使表面组分以原子团或离子形式被蒸发出来,并且沉降在基片表面,通过成膜过程(散点-岛状结构-迷走结构-层状生长)形成薄膜。溅射类镀膜,可以理解为利用电子或高能激光轰击靶材,并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来,并且最终沉积在基片表面,经历成膜过程,最终形成薄膜。离子镀是在真空蒸发镀和溅射镀膜的基础上发展起来的一种镀膜新技术,将各种气体放电方式引入到气相沉积领域,整个气相沉积过程都是在等离子体中进行的。离子镀大大提高了膜层粒子能量,可以获得更优异性能的膜层,扩大了“薄膜”的应用领域,是一项发展迅速、受人青睐的新技术。广义来讲,离子镀膜的特点是:镀膜时,工件(基片)带负偏压,工件始终受高能离子的轰击,形成膜层的膜基结合力好、膜层的绕

真空镀膜技术

真空镀膜技术 磁控溅射膜即物理气相沉积(PVD) 金属镀膜不一定用磁控溅射,可以根据成本&工艺需求选择合理的沉积方法,具体有: 物理气相沉积(PVD)技术 第一节概述 物理气相沉积技术早在20世纪初已有些应用,但在最近30年迅速发展,成为一门极具广阔应用前景的新技术。,并向着环保型、清洁型趋势发展。20世纪90年代初至今,在钟表行业,尤其是高档手表金属外观件的表面处理方面达到越来越为广泛的应用。 物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)技术表示在真空条件下,采用物理方法,将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子,并通过低压气体(或等离子体)过程,在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。物理气相沉积的主要方法有,真空蒸镀、溅射镀膜、电弧等离子体镀、离子镀膜,及分子束外延等。发展到目前,物理气相沉积技术不仅可沉积金属膜、合金膜、还可以沉积化合物、陶瓷、半导体、聚合物膜等。 真空蒸镀基本原理是在真空条件下,使金属、金属合金或化合物蒸发,然后沉积在基体表面上,蒸发的方法常用电阻加热,高频感应加热,电子柬、激光束、离子束高能轰击镀料,使蒸发成气相,然后沉积在基体表面,历史上,真空蒸镀是PVD法中使用最早的技术。 溅射镀膜基本原理是充氩(Ar)气的真空条件下,使氩气进行辉光放电,这时氩(Ar)原子电离成氩离子(Ar+),氩离子在电场力的作用下,加速轰击以镀料制作的阴极靶材,靶材会被溅射出来而沉积到工件表面。如果采用直流辉光放电,称直流(Qc)溅射,射频(RF)辉光放电引起的称射频溅射。磁控(M)辉光放电引起的称磁控溅射。电弧等离子体镀膜基本原理是在真空条件下,用引弧针引弧,使真空金壁(阳极)和镀材(阴极)之间进行弧光放电,阴极表面快速移动着多个阴极弧斑,不断迅速蒸发甚至“异华”镀料,使之电离成以镀料为主要成分的电弧等离子体,并能迅速将镀料沉积于基体。因为有多弧斑,所以也称多弧蒸发离化过程。 离子镀基本原理是在真空条件下,采用某种等离子体电离技术,使镀料原子部分电离成离子,同时产生许多高能量的中性原子,在被镀基体上加负偏压。这样在深度负偏压的作用下,离子沉积于基体表面形成薄膜。 物理气相沉积技术基本原理可分三个工艺步骤: (1)镀料的气化:即使镀料蒸发,异华或被溅射,也就是通过镀料的气化源。 (2)镀料原子、分子或离子的迁移:由气化源供出原子、分子或离子经过碰撞后,产生多种反应。 (3)镀料原子、分子或离子在基体上沉积。 物理气相沉积技术工艺过程简单,对环境改善,无污染,耗材少,成膜均匀致密,与基体的结合力强。该技术广泛应用于航空航天、电子、光学、机械、建筑、轻工、冶金、材料等领域,可制备具有耐磨、耐腐饰、装饰、导电、绝缘、光导、压电、磁性、润滑、超导等特性的膜层。

真空镀膜工艺流程

真空镀膜工艺流程-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

真空镀膜工艺流程 一、真空镀膜的工艺流程大致可用以下的方框图表示: 二、具体说明如下: 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SZ-97T镀膜油;采用浸涂方法,可采用SZ-97、SZ-97+1等油,具体应视镀件材料而定。 3、底涂烘干: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60-70oC,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。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50-60oC,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 60~80oC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。

离子镀膜 (PVD ) 技术和设备常见问题解答

离子镀膜(PVD ) 技术和设备常见问题解答 Q1: 请问什么是PVD? A1: PVD是英文Physical Vapor Deposition的缩写,中文意思是“物理气相沉积”,是指在真空条件下,用物理的方法使材料沉积在被镀工件上的薄膜制备技术。 Q2: 请问什么是PVD镀膜?什么是PVD镀膜机? A2: PVD(物理气相沉积)技术主要分为三类,真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜。相对于PVD技术的三个分类,相应的真空镀膜设备也就有真空蒸发镀膜机、真空溅射镀膜机和真空离子镀膜机。 近十多年来,真空离子镀技术的发展是最快的,它已经成为了当代最先进的表面处理方法之一。我们通常所说的PVD镀膜,指的就是真空离子镀膜;通常所说的PVD镀膜机,指的也就是真空离子镀膜机。 Q3: 请问PVD镀膜的具体原理是什么? A3: 离子镀膜(PVD镀膜)技术,其原理是在真空条件下,采用低电压、大电流的电弧放电技术,利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质电离,在电场的作用下,使被蒸发物质或其反应产物沉积在工件上。 Q4: 请问PVD镀膜与传统的化学电镀(水电镀)相比有何优点? A4: PVD镀膜与传统的化学电镀的相同点是,两者都属于表面处理的范畴,都是通过一定的方式使一种材料覆盖在另一种材料的表面。 两者的不同点是:PVD镀膜膜层与工件表面的结合力更大,膜层的硬度更高,耐磨性和耐腐蚀性更好,膜层的性能也更稳定;PVD镀膜可以镀的膜层的种类更为广泛,可以镀出的各种膜层的颜色也更多更漂亮;PVD镀膜不会产生有毒或有污染的物质。 Q5: 请问PVD镀膜能否代替化学电镀? A5: 在现阶段,PVD镀膜是不能取代化学电镀的,并且除了在不锈钢材料表面可直接进行PVD镀膜外,在很多其他材料(如锌合金、铜、铁等)的工件上进行PVD镀膜前,都需要先对它们进行化学电镀Cr(铬)。PVD镀膜主要应用在一些比较高档的五金制品上,对那些价格较低的五金制品通常也只是进行化学电镀而不做PVD镀膜。 Q6: 请问采用PVD镀膜技术镀出的膜层有什么特点? A6: 采用PVD镀膜技术镀出的膜层,具有高硬度、高耐磨性(低摩擦系数)、很好的耐腐蚀性和化学稳定性等特点,膜层的寿命更长;同时膜层能够大幅度提高工件的外观装饰性能。 Q7: 请问PVD能在镀在什么基材上? A7: PVD膜层能直接镀在不锈钢以及硬质合金上,对锌合金、铜、铁等压铸件应先进行化学电镀铬,然后才适合镀PVD。 Q8: 请问PVD镀膜能够镀出的膜层种类有那些? A8: PVD镀膜技术是一种能够真正获得微米级镀层且无污染的环保型表面处理方法,它能够

真空镀膜技术的现状及发展

真空镀膜技术的现状及发展 薄膜是一种物质形态,它所使用的膜材料非常广泛,可以是单质元素或化合物,也可以是无机材料或有机材料。薄膜与块状物质一样,可以是单晶态的,多晶态的或非晶态的。近年来功能材料薄膜和复合薄膜也有很大发展。镀膜技术及薄膜产品在工业上的应用非常广泛,尤其是在电子材料与元器件工业领域中占有及其重要的地位。 镀膜方法可以分为气相生成法,氧化法,离子注入法,扩散法,电镀法,涂布法,液相生长法等。气相生成法又可分为物理气相沉积法,化学气相沉积法和放电聚合法等。 真空蒸发,溅射镀膜和离子镀等通常称为物理气相沉积法,是基本的薄膜制备技术。它们都要求淀积薄膜的空间要有一定的真空度。所以,真空技术是薄膜制作技术的基础,获得并保持所需的真空环境,是镀膜的必要条件。 真空系统的种类繁多。在实际工作中,必须根据自己的工作重点进行选择。典型的真空系统包括:获得真空的设备(真空泵),待抽空的容器(真空室),测量真空的器具(真空计)以及必要的管道,阀门和其它附属设备。 1 真空蒸发镀膜法 真空蒸发镀膜法是在真空室中,加热蒸发容器中待形成薄膜的原材料,使其原子或分子从表面气化逸出,形成蒸汽流,入射到固体(称为衬底或基片)表面,凝结形成固态薄膜的方法。真空蒸发镀膜又可以分为下列几种: 1.1 电阻蒸发源蒸镀法 采用钽,钼,钨等高熔点金属,做成适当形状的蒸发源,其上装入待蒸发材料,让气流通过,对蒸发材料进行直接加热蒸发,或者把待蒸发材料放入氧化铝,氧化铍等坩锅中进行间接加热蒸发,这就是电阻加热蒸发法。

利用电阻加热器加热蒸发的镀膜机结构简单,造价便宜,使用可靠,可用于熔点不太高的材料的蒸发镀膜,尤其适用于对镀膜质量要求不太高的大批量的生产中,迄今为止,在镀铝制镜的生产中仍然大量使用着电阻加热蒸发的工艺。 电阻加热方式的缺点是:加热所能达到的最高温度有限,加热器的寿命液较短。近年来,为了提高加热器的寿命,国内外已采用寿命较长的氮化硼合成的导电陶瓷材料作为加热器。据日本专利报道,可采用20%~30%的氮化硼和能与其相熔的耐火材料所组成的材料来制作坩锅,并在表面涂上一层含62%~82%的锆,其余为锆硅合金材料。 1.2 电子束蒸发源蒸镀法 将蒸发材料放入水冷钢坩锅中,直接利用电子束加热,使蒸发材料气化蒸发后凝结在基板表面成膜,是真空蒸发镀膜技术中的一种重要的加热方法和发展方向。电子束蒸发克服了一般电阻加热蒸发的许多缺点,特别适合制作熔点薄膜材料和高纯薄膜材料。 依靠电子束轰击蒸发的真空蒸镀技术,根据电子束蒸发源的形式不同,又可分为环形枪,直枪,e型枪和空心阴极电子枪等几种。 环形枪是由环形的阴极来发射电子束,经聚焦和偏转后打在坩锅内使金属材料蒸发。它的结构较简单,但是功率和效率都不高,基本上只是一种实验室用的设备,目前在生产型的装置中已经不再使用。 直枪是一种轴对称的直线加速枪,电子从灯丝阴极发射,聚成细束,经阳极加速后打在坩锅中使镀膜材料融化和蒸发。直枪的功率从几百瓦至几百千瓦的都有,有的可用于真空蒸发,有的可用于真空冶炼。直枪的缺点是蒸镀的材料会污染枪体结构,给运行的稳定性带来困难,同时发射灯丝上逸出的钠离子等也会引起膜层的污染,最近由西德公司研究,在电子束的出口处设置偏转磁场,并在灯丝部位制成一套独立的抽气系统而做成直枪的改进形式,不但彻底干便了灯丝对膜的污染,而且还有利于提高枪的寿命。

真空镀膜设备项目合作计划书

真空镀膜设备项目合作计划书 规划设计/投资分析/产业运营

摘要说明— 真空镀膜是指在真空环境下,将某种金属或金属化合物以气相的形式 沉积到材料表面(通常是非金属材料),属于物理气相沉积工艺(PVD)。 因为镀层常为金属薄膜,故也称真空金属化。广义的真空镀膜还包括在金 属或非金属材料表面真空蒸镀聚合物等非金属功能性薄膜。 该真空镀膜设备项目计划总投资18780.30万元,其中:固定资产投资14432.45万元,占项目总投资的76.85%;流动资金4347.85万元,占项目 总投资的23.15%。 达产年营业收入36807.00万元,总成本费用27866.37万元,税金及 附加376.87万元,利润总额8940.63万元,利税总额10550.69万元,税 后净利润6705.47万元,达产年纳税总额3845.22万元;达产年投资利润 率47.61%,投资利税率56.18%,投资回报率35.70%,全部投资回收期 4.30年,提供就业职位706个。 报告内容:项目概况、投资背景及必要性分析、项目调研分析、项目 建设方案、项目建设地方案、土建工程说明、项目工艺技术、项目环境影 响分析、安全保护、项目风险、项目节能概况、实施进度、投资方案说明、项目经济效益分析、总结评价等。 规划设计/投资分析/产业运营

真空镀膜设备项目合作计划书目录 第一章项目概况 第二章投资背景及必要性分析第三章项目建设方案 第四章项目建设地方案 第五章土建工程说明 第六章项目工艺技术 第七章项目环境影响分析 第八章安全保护 第九章项目风险 第十章项目节能概况 第十一章实施进度 第十二章投资方案说明 第十三章项目经济效益分析 第十四章招标方案 第十五章总结评价

真空镀膜设备的研究进展及展望

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/3016677385.html, 真空镀膜设备的研究进展及展望 作者:李超王鹏飞刘中博 来源:《中国科技博览》2013年第33期 [摘要] 近年来,随着人们对表面工程的追求,表面工程这门新兴学科在国内外得到了很 好的运用,实践证明,镀膜的运用使设备、工具的表面性能得到了有效的提高,提高了生产力,节约了能源。本文主要对几类新型工具镀膜技术的基本原理和特点进行了概述,同时针对我国的可持续发展,发展绿色环保型镀膜技术,对进一步开发新型镀膜技术设备提出了几点供人们思考。 [关键词] 多功能;真空;离子镀;多层镀;绿色环保; 中图分类号:O6-335 前言:随着人类文明的进步和人类认识的提高,工具镀膜,作为离子镀膜技术的一项很主要的应用,其重要性已逐渐被人们所认知,随着镀膜设备的应用和发展,镀膜技术收到了非常好的效果,同时也对取代污染严重的传统水电镀技术研究拓宽了新的思路。如何更好地推进工具镀膜各项技术的发展,也对人们提出了新的要求和挑战,同时也对这项应用技术的发展有了更多方面的想象和思考。 一、新型工具镀膜设备技术的发展 1、多层复合真空离子镀膜设备 进入90年代以来,随着多弧—磁控溅射多功能镀膜设备的研制成功,为后来多层复合真空离子镀膜技术的应用和发展打下了良好的基础,随着社会的不断发展以及人们对镀膜要求认识的不断提高,多层复合镀膜技术应用于产品更加被人们所重视,通过利用TiN良好的韧性来作为过度间隔层,将原有的结构由单层变成多层,提高了镀层的耐磨性和耐腐蚀性,同时在符合真空离子镀膜的技术中改进了原有多弧—磁控溅射所存在的问题,在多层复合真空离子镀膜的运用过程中,不仅保持了原有多弧技术离化率高、沉积速率大的特点,同时避免了原有工艺中“液滴”的缺陷。 2、真空蒸发镀膜设备 真空蒸发镀膜,顾名思义,就是在真空状态下将待镀材料加热后,达到一定的温度使其蒸发而以分子或原子的形态进入空间来达到镀膜的目的。真空镀膜均匀、附着力强,工具的机械性能和化学性能得到了提高,同时膜的纯度非常高、密实性好、表面光亮,大大提高了产品的产量。 3、真空磁控溅射设备

真空镀膜机

第一章真空镀膜机工架系统设计 1.1研究目的及意义 1.1.1研究目的 随着人们生活水平的不断提高,越来越多的镀膜产品被广泛的应用,而与之相应的真空镀膜设备的制造也在镀膜技术的提升中变得愈加的重要。现在大部分的真空镀膜机仅能镀制一种膜,但是在实际工程中,有时需对同一工件或样品镀制两种不同的膜,重复定位会产生定位误差,使产品所镀的膜不均匀,这主要是由于镀膜机的工件架设计存在一定不足所造成的。本文将对于真空镀膜的工架系统设计进行研究,了解现有真空镀膜机工架系统设计的优点与不足。全面了解现状,了解真空镀膜机工架系统设计的发展与应用状况、熟知真空镀膜机工架系统设计的基本类型与特征,并在研究的基础之上提出合适观点。 1.1.2研究意义 本文是对真空镀膜机的工件架子系统进行了设计与分析,以半球型或半球壳型工件或样品为研究对象,采用三点支撑、升降换位以及样品自转的方式,使半球型或半球壳型工件或样品进行完全镀膜,确保工件或样品无漏镀现象。采用导轨装置使工件架平移至镀制第二种膜的位置,进行再次镀膜,可以实现对同一工件或样品镀制两种不同的膜,不仅避免了二次定位所产生的偏差与再次定位的繁琐,而且减少了二次定位给操作人员带来的安全方面的危险。运用solidworks 三维设计软件,对磁控溅射离子镀膜机的工件架系统的自转升降部分和平移部分进行了仿真装配与模拟运动,对装配和运动的零部件进行了动态的干涉检查,增加了设计的精确性,减少了生产成本与生产周期。 1.2真空镀膜设备的应用 真空蒸发镀膜最常用的是电阻加热法,其优点是加热源的结构简单,造价低廉,操作方便;缺点是不适用于难熔金属和耐高温的介质材料。电子束加热和激光加热则能克服电阻加热的缺点。电子束加热上利用聚焦电子束直接对被轰击材料加热,电子束的动能变成热能,使材料蒸发。激光加热是利用大功率的激光作为加热源,但由于大功率激光器的造价很高,目前只能在少数研究性实验室中使用。 溅射技术与真空蒸发技术有所不同。 “溅射”是指荷能粒子轰击固体表面(靶),使固体原子或分子从表面射出的现象。射出的粒子大多呈原子状态,常称为溅射原子。用于轰击靶的溅射粒子可以是电子,离子或中性粒子,因为离子在电场下易于加速获得所需要动能,因此大都采用离子作为轰击粒子。溅射过程建立在辉光放电的基础上,即溅射离子都来源于气体放电。不同的溅射技术所采用的辉光放电方式有所不同。直流二极溅射利用的是直流辉光放电;三极溅射是利用热阴极支持的辉光放电;射频溅射是利用射频辉光放电;磁控溅射是利用环状磁场控制下的辉光放电。

物理气相沉积真空镀膜设备介绍

物理气相沉积真空镀膜设备介绍 (上海大学材料科学与工程学院电子信息材料系,上海200444) 摘要:本文主要介绍了五类物理气相沉积的真空镀膜设备。五种设备分别为:电阻式蒸发装置、电子束蒸发装置、电弧蒸发装置、激光蒸发装置以及空心阴极蒸发装置。介绍了相关设备的原理,优缺点等。其中,着重列出了有关电子束蒸发装置的其中一个应用,是厚度为200μm左右的独立式的铁铬-Y2O3非晶态/晶态复合涂层的已经从基板温度500oC左右的铁铬和氧化钇材料的电子束物理气相沉积产生。 Abstract:It describes the five physical vapor deposition vacuum coating equipment in this article.Five kinds of equipment are: resistive evaporation apparatus, an electron beam evaporation apparatus, arc evaporation apparatus, laser evaporation apparatus and a hollow cathode evaporation apparatus.It introduces the principle of related equipment, advantages and disadvantages. Emphatically identifies the electron beam evaporation apparatus in which an application.It is that Freestanding FeCrAl-Y2O3 amorphous/crystalline composite coating with a thickness of about 200nm has been produced from electron-beam physical vapor deposition of FeCrAl and yttria materials with a substrate temperature of 500 ℃ around. 关键词:电阻式蒸发装置、电子束蒸发装置、电弧蒸发装置、激光蒸发装置、空心阴极蒸发装置 Keyword :Resistive evaporation apparatus, an electron beam evaporation apparatus, arc evaporation apparatus, a laser evaporation apparatus, a hollow cathode evaporation device

真空镀膜技术英语

真空镀膜技术常识及英文术语 2009-03-11 18:51 6.1一般术语 6.1.1真空镀膜vacuum coating:在处于真空下的基片上制取膜层的一种方法。 6.1.2基片substrate:膜层承受体。 6.1.3试验基片testing substrate:在镀膜开始、镀膜过程中或镀膜结束后用作测量和(或)试验的基片。 6.1.4镀膜材料coating material:用来制取膜层的原材料。 6.1.5蒸发材料evaporation material:在真空蒸发中用来蒸发的镀膜材料。 6.1.6溅射材料sputtering material:有真空溅射中用来溅射的镀膜材料。 6.1.7膜层材料(膜层材质)film material:状干膜层的材料。 6.1.8蒸发速率evaporation rate:在给定时间间隔内蒸发出来的材料量除以该时间间隔 6.1.9溅射速率sputtering rate:在给定时间间隔内溅射出来的材料量除以该时间间隔。 6.1.10沉积速率deposition rate:在给定时间间隔内沉积在基片上的材料量除以该时间间隔和基片表面积。 6.1.11镀膜角度coating angle:入射到基片上的粒子方向与被镀表面法线之间的夹角。 6.2工艺 6.2.1真空蒸膜vacuum evaporation coating:使镀膜材料蒸发的真空镀膜过程。 6.2.1.1同时蒸发simultaneous evaporation:用数个蒸发器把各种蒸发材料同时蒸镀到基片上的真空蒸发。 6.2.1.2蒸发场蒸发evaporation field evaporation:由蒸发场同时蒸发的材料到基片上进行蒸镀的真空蒸发(此工艺应用于大面积蒸发以获得到理想的膜厚分布)。 6.2.1.3反应性真空蒸发reactive vacuum evaporation:通过与气体反应获得理想化学成分的膜层材料的真空蒸发。 6.2.1.4蒸发器中的反应性真空蒸发reactive vacuum evaporation in evaporator:与蒸发器中各种蒸发材料反应而获得理想化学成分膜层材料的真空蒸发。 6.2.1.5直接加热的蒸发direct heating evaporation:蒸发材料蒸发所必须的热量是对蒸发材料(在坩埚中或不用坩埚)本身加热的蒸发。 6.2.1.6感应加热蒸发induced heating evaporation:蒸发材料通过感应涡流加热的蒸发。 6.2.1.7电子束蒸发electron beam evaporation:通过电子轰击使蒸发材料加热的蒸发。6.2.1.8激光束蒸发laser beam evaporation:通过激光束加热蒸发材料的蒸发。 6.2.1.9间接加热的蒸发indirect heating evaporation:在加热装置(例如小舟形蒸发器坩埚灯丝加热板加热棒螺旋线圈等)中使蒸发材料获得蒸发所必须的热量并通过热传导或热辐射方式传递给蒸发材料的蒸发。 6.2.1.10闪蒸flash evaportion:将极少量的蒸发材料间断地做瞬时的蒸发。

真空镀膜机操作指导

真空镀膜实验指导 真空镀膜常用的方法有蒸发镀膜、射频溅射镀膜和离子镀膜等。本实验通过介绍蒸发镀膜原理,掌握蒸发镀膜的操作方法。真空镀膜技术在电真空、无线电、光学、固体物理、原子能和空间技术中有广泛的应用。 1真空镀膜原理: 1.1蒸发镀膜机理 蒸发镀膜是真空镀膜的一种,它是在高真空条件下将物质加热到沸腾状态,沸腾出来的原子或分子溅落在固体材料表面,形成一层或多层膜的方法。凡是在沸腾温度下不分解或不变性的物质都可以用此法蒸镀成膜。 蒸发原子的成膜过程比较复杂,这里只能粗略描述如下:溅落原子首先被固体表面吸附,当表面温度低于某一临界温度时,原子开始“核化”——部分原子凝聚成团,出现若干“岛”,然后这些“岛”逐渐吸收周围的原子而长大,众多的“岛”相互连接成一片而成一块连续的膜。蒸发镀膜的条件主要有两个,分别介绍如下: 1.2高真空 我们希望蒸发出来的原子或分子不要受空气分子的阻挡而直接溅落到固体的表面,这样,蒸发镀膜的速度高,成膜质量也好。相反,如果真空度低,有大量的空气分子存在,一方面,蒸发出来的原子或分子与空气分子碰撞,阻碍了膜材分子的扩散,降低了蒸镀的速度,影响了膜的均匀性,另一方面,空气的导热使得膜材的温度不能很快地升高,必然要加大加热功率;更有甚者,空气的存在可能使膜材的某些成分氧化,引起成分变性;在连接着抽气机的情况下,若不能很快完成镀膜,膜料将被抽走。因此,蒸发镀膜需要在高真空条件下进行。当然,真空度也不需要绝对地高。事实上,只要分子的平均自由程大于膜材到基底的距离即可。如果膜材到基底的距离为10 --20cm,根据自由程公式 (d是分子的直径,n是分子数密度) 不难估计真空度在Pa以上就可以满足要求。 1.3材料洁净 材料的洁净包括膜料的洁净和基底材料的洁净。这一要求似乎是不言而喻的。如果材料中混有颗粒状或纤维状的杂质,将直接影响膜的均匀性和牢固度;如果混有可融的化学成分,将

真空镀膜技术的现状及发展

鲁雨避司乜lC真空镀膜技术的现状及发展 王银川 (北京大学化学与分子工程学院北京100871) 摘要本文介绍了真空下各种镀膜技术的基本概念,讨论了各种镀膜装置的镀膜 方式、特点和应用及真空镀膜技术的发展现状及趋势。 关键词真空镀膜技术物理气相沉积法真空蒸发溅射镀膜离子镀膜 薄膜是一种物质形态,它所使用的膜材料非常广泛,可以是单质无素或化合物,也可以是无机材料或有机材料。薄膜与块状物质一样,可以是单晶态的、多晶态的或非晶态的。近年来功能材料薄膜和复合薄膜也有很大发展。镀膜技术及薄膜产品在工业上的应用非常广泛,尤其是在电子材料与元器件工业领域中占有极其重要的地位。 制膜(或镀膜)方法1可以分为气相生成法、氧化法、离子注入法、扩散法、电镀法、涂布法、液相生长法等。气相生成法又可以分为物理气相沉积法2(PhysicalVaporDeposition,简称PVD法)、化学气相沉积法3(ChemicalVaporDeposition,简称CVD法)和放电聚合法等。本文主要介绍物理气相沉积法真空镀膜技术(由于这种方法基本上都是处于真空环境下进行的,因此称它们为真空镀膜技术)。 真空蒸发、溅射镀膜和离子镀等通常称为物理气相沉积法,是基本的薄膜制备技术。它们都要求淀积薄膜的空间要有一定的真空度。所以,真空技术是薄膜制作技术的基础,获得并保持所需的真空环境,是镀膜的必要条件。 真空系统的种类繁多。在实际工作中,必须根据自己的工作重点进行选择。典型的真空系统应包括:获得真空的设备(真空泵)、待抽空的容器(真空室)、测量真空的器具(真空计)以及必要的管道、阀门和其他附属设备。本文侧重于介绍真空镀膜中与蒸发材料直接有关的装置、技术,不打算对真空系统进行详细介绍。 1真空蒸发镀膜法2?4 真空蒸发镀膜法(简称真空蒸镀)是在真空室中,加热蒸发容器中待形成薄膜的原材料,使其原子或分子从表面气化逸出,形成蒸气流,入射到固 体(称为衬底或基片)表面,凝结形成固态薄膜的方法。 蒸发源是蒸发装置的关键部件,根据蒸发源不同,真空蒸发镀膜法又可以分为下列几种:1.1电阻蒸发源蒸镀法 采用钽、钼、钨等高熔点金属,做成适当形状的蒸发源,其上装入待蒸发材料,让电流通过,对蒸发材料进行直接加热蒸发,或者把待蒸发材料放入她03、BeO等坩埚中进行间接加热蒸发,这就是电阻加热蒸发法。 利用电阻加热器加热蒸发的镀膜机构造简单:造价便宜、使用可靠,可用于熔点不太高的材料的蒸发镀膜,尤其适用于对膜层质量要求不太高的大批量的生产中。迄今为止,在镀铝制镜的生产中仍然大量使用着电阻加热蒸发的工艺。 电阻加热方式的缺点是:加热所能达到的最高温度有限,加热器的寿命也较短。近年来,为了提高加热器的寿命,国内外已采用寿命较长的氮化硼合成的导电陶瓷材料作为加热器。据日本专利5报道,可采用20%一30%的氮化硼和能与其相熔的耐火材料所组成的材料来制造坩埚,并在表面涂上一层含62%一82%的锆,其余为锆硅合金材料。 1.2电子束蒸发源蒸镀法 将蒸发材料放入水冷铜坩埚中,直接利用电子束加热,使蒸发材料气化蒸发后凝结在基板表面成膜,是真空蒸发镀膜技术中的一种重要的加热方法和发展方向。电子束蒸发克服了一般电阻加热蒸发的许多缺点,特别适合制作熔点薄膜材料和高纯薄膜材料。 依靠电子束轰击蒸发的真空蒸镀技术,根据电子束蒸发源的型式不同,又可分为环形枪、直枪(皮尔斯枪)、e型枪和空心阴极电子枪等几种。 1 万方数据

真空镀膜与真空镀膜机

富森钛金设备真空镀膜 真空镀膜材料也被称为真空镀膜用“源物质”,主要分为两类:一是真空蒸发法镀膜用的源物质:蒸发材料,二是真空溅射法镀膜用源物质:溅射靶材。 真空蒸发法是在真空条件下,用蒸发源加热蒸发材料,使之蒸发或升华进入气相,气相粒子流直接射向基片并在基片上沉积或结晶形成固态薄膜。真空蒸发镀膜是发展较早的镀膜技术,其设备相对简单,沉积速度高,膜层纯度高,应用相当广泛。按蒸发源不同,蒸发法主要有:电阻加热蒸发、电子束蒸发、电弧蒸发和激光蒸发等。 真空蒸发镀膜的物理过程: 1.采用各种形式的热能转换方式,使镀膜材料粒子蒸发或升华,称为具有一定能量的气态粒子 2.气态粒子通过基本上无碰撞的直线运动方式传输到基体 3.粒子沉积在机体表面上并凝聚成膜 4组合薄膜的原子重新排列火发生化学变化 薄膜沉积的厚度均匀性是一个经常需要考虑的问题。而且,需要同时沉积的面积越大,则沉积的均匀性越难得到保证。下图示出了对于点蒸发源和面蒸发源计算得出的沉积厚度随衬底尺寸大小的变化情况。由图中的曲线我们看到,点蒸发源所对应的沉积均匀性稍好于面蒸发源的情况。我们可以镀的产品: ?1.建筑五金:卫浴五金(如水龙头).门锁.门拉手.卫浴、门锁、五金合叶、家具等 ?2.制表业:可用于表壳.表带的镀膜、水晶制品 ?3.其它小五金:皮革五金.不锈钢餐具.眼镜框、刀具、模具等. ?4.大型工件:汽车轮毂、不锈钢板.招牌.雕塑等 ?5、不锈钢管和板(各种类型表面) ?6、家具、灯具、宾馆用具 ?7、锁具、拉手、卫浴五金、高尔夫球头、不锈钢餐具、器血等五金制品镀超硬装饰膜。 ?8、手表、表带、眼镜、首饰等装饰品镀超耐磨装饰(金银)纳米膜和纳米膜和纳米叠层膜。

真空镀膜技术与设备设计安装及操作维护实用手册

《真空镀膜技术与设备设计安装及操作维护实用手册》作者:李云奇 出版社:化学工业出版 开本:16开精装 册数:全三册 +1张光盘 定价:798 元 优惠价:360 元 《真空镀膜技术与设备设计安装及操作维护实用手册》《真空镀膜技术与设备设计安装及操作维护实用手册》目录 第一篇真空镀膜技术概论 第一章真空镀膜技术及其应用 第二章真空镀膜基础知识 第三章真空镀膜常用塑料 第四章真空镀膜常用涂料

第二篇真空技术 第一章真空基本知识 第二章真空泵 第三章真空系统 第四章真空测量 第五章真空检漏 第三篇真空镀膜材料 第一章薄膜材料的基本理论和特性 第二章金属薄膜材料 第三章介质和半导体薄膜材料 第四章光学性能可变换的薄膜材料 第四篇真空蒸发镀膜技术 第一章真空蒸发镀膜原理 第二章蒸发源 第三章蒸发源的蒸发特性及其膜厚分布第四章某些特定材料的蒸发技术 第五章间歇式真空蒸发镀膜机 第六章半连续式真空蒸发镀膜机 第五篇真空溅射镀膜技术 第一章溅射技术 第二章直流溅射镀膜 第三章磁控溅射镀膜

第四章射频溅射镀膜 第五章反应溅射镀膜 第六章磁场计算 第七章水冷系统的设计与计算 第八章膜厚均匀度 第六篇真空离子镀膜和束流沉积技术第一章真空离子镀膜 第二章离子束沉积技术 第三章分子束外延技术 第七篇化学气相沉积技术 第一章化学气相沉积技术概论 第二章化学气相沉积方法 第三章低压化学气相沉积技术 第四章等离子增强化学气相沉积技术第五章其它化学气相沉积法 第八篇真空离子注入技术 第一章真空离子注入技术概论 第二章几种离子注入的新方法 第三章离子注入装置 第四章离子注入及离子束混合的应用第九篇薄膜微细加工技术 第一章薄膜微细加工技术概论

真空镀膜技术

真空镀膜 2005年上学期期末实验论文 物理学院:王飞

一、镀膜技术的历史 保护膜 化学镀膜 1817年减反射膜 1930年出现了油扩散泵-机械泵抽气系统(条件) 1935年单层减反射膜 1938年双层减反射膜 蒸镀1965年三层减反射膜 真空镀膜1937年通用公司第一盏镀铝灯 1939年介质薄膜型干涉滤管片 1970年出现磁控溅射技术 磁控溅射1975年磁控溅射设备商品化 80年代后磁控溅射技术工业化

二、真空蒸镀铝膜 原理: 即在真空中将蒸镀材料加热蒸发产生蒸气,使其附着在基板上凝聚成薄膜。真空蒸镀属于物理气相沉积法。 内容: 在两块玻璃上镀制高反射铝膜,将其组装成法布里-珀罗干涉仪,并观察氢光谱的干涉条纹。高反射膜镜组成的谐振腔是法布里-珀罗干涉仪的重要组成部分。

三、高反射金属膜 1.金属膜反射原理: 金属中的外壳层电子(自由电子)并没有被原子核束缚, 当金属被光波照射时, 光波的电场使自由电子吸收了光的能 量, 而产生与光相同频率的振荡, 此振荡又放出与原来光线相同频率的光, 称为光的反射。这种电子的振荡随着深度 的增加而减小, 使电子振荡的振幅减小到原来1/e时(e为自然对数)的深度称为穿透深度, 此穿透深度决定了金属是透明还是反射,通常大部份金属的穿透深度只有几十或几百 纳米,穿透深度δ与金属的基本性质的关系如下公式: δ=sqrt(λ/πcμσ) (1) λ:真空中光的波长,c:光速,μ:导磁系数,σ:静导电系数。由此公式可以了解,光线的波长愈长愈容易穿 透金属,金属的导电系数σ愈高, 穿透深度越浅反射率愈高。 因此金属反射膜大都使用高导电率的金、银、铝与铜等材料。

真空镀膜技术简述

真空镀膜技术简述 摘要:介绍了在真空条件下真空蒸发镀、溅射镀膜和离子镀等镀膜技术的概念和这几种真空镀膜技术的特点、应用及发展的前景。和传统的电镀法相比,真空镀膜具有低能耗无毒,无废液,污染小,成本低,装饰效果好,金属感强等优点,是一项很有发展前途的新技术。目前使用最广泛的镀膜方法,主要有热蒸发镀膜法和磁控溅射法。 关键词:真空蒸发镀膜溅射镀膜离子镀膜 1 前言 材料科学是国家发展的三大支柱之一,薄膜材料更是我国前沿科学和高新技术产品的重要基石。镀膜技术也叫薄膜技术,是在真空条件下采用物理或化学方法,使物体表面获得所需的膜体。目前已被广泛应用于耐酸、耐蚀、耐热、表面硬化、装饰、润滑、光电通讯、电子集成、能源等领域。 真空蒸发、溅射镀膜和离子镀等通常称为物理气相沉积法,是基本的薄膜制备技术。它们都要求淀积薄膜的空间要有一定的真空度。所以,真空技术是薄膜制作技术的基础,获得并保持所需的真空环境,是镀膜的必要条件。 2 真空蒸发镀膜技术 真空蒸发镀膜法(简称真空蒸镀)是在真空室中,加热蒸发容器中待形成薄膜的原材料,使其原子或分子从表面气化逸出,形成蒸气流,入射到固体(称为衬底或基片)表面,凝结形成固态薄膜的方法。蒸发源是蒸发装置的关键部件,根据蒸发源不同,真空蒸发镀膜法又可以分为下列几种。 2.1 电子束蒸发源蒸镀法 将蒸发材料放人水冷铜增祸中,直接利用电子束加热,使蒸发材料气化蒸发后凝结在基板表面成膜,是真空蒸发镀膜技术中的一种重要的加热方法和发展方向。电子束蒸发克服了一般电阻加热蒸发的许多缺点,特别适合制作熔点薄膜材料和高纯薄膜材料。

2.2 电阻蒸发源蒸镀法 采用担、铝、钨等高熔点金属,做成适当形状的蒸发源,其上装入待蒸发材料,让电流通过,对蒸发材料进行直接加热蒸发,或者把待蒸发材料放人A12马、Beo等增祸中进行间接加热蒸发,这就是电阻加热蒸发法。利用电阻加热器加热蒸发的镀膜机构造简单、造价便宜、使用可靠,可用于熔点不太高的材料的蒸发镀膜,尤其适用于对膜层质量要求不太高的大批量的生产中。迄今为止,在镀铝制镜的 生产中仍然大量使用着电阻加热蒸发的工艺。电阻加热方式的缺点是:加热所能达到的最高温度有限,加热器的寿命也较短。近年来,为了提高加热器的寿命,国内外已采用寿命较长的氮化硼合成的导电陶瓷材料作为加热器。据日本专利报道,可采用20%一30%的氮化硼和能与其相熔的耐火材料所组成的材料来制造增祸,并在表面涂上一层含62%一82%的错,其余为错硅合金材料。 3 磁控溅射镀膜技术 磁控溅射法又叫高速低温溅射法。目前磁控溅射法已在电学膜、光学膜和塑料金属化等领域得到广泛应用。磁控溅射法与蒸发法相比,具有镀膜层与基材的结合力强,镀膜层致密、均匀等优点。磁控溅射还有其它优点,如设备简单,操作方便,控制也不太难。在溅射镀膜过程中,只要保持工作气压和溅射功率恒定,基本上即可获得稳定的沉积速率。如果能精确地控制溅射镀膜时间,沉积特定厚度的膜层是比较容易实现的。 由于它具有高速、低温两大特点,因此在薄膜领域得到广泛应用。磁控溅射靶是磁控溅射镀膜设备的核心部件。常规的圆柱形磁控溅射靶是以圆环形永磁体在靶材表面建立环形磁场,在轴向等距离的环形表面形成刻蚀区,因而影响沉积薄膜厚度的均匀性,而且靶材利用率仅为20%~30%。年来随着大面积和连续镀膜技术的发展,对膜厚的均匀性、镀膜的重复性以及靶材利用率要求愈来愈高,因而目前国内外都在推广应用旋转圆柱磁控溅射靶。如图1其靶的二端是固定的,靶材是一个圆管,围绕固定的条状磁铁组件而旋转。这样靶面360°都均匀被刻蚀,靶材利用率高达80%。特别旋转磁控靶应用于反应溅射完全可以克服反应溅射而造成非刻蚀区的污染问题,这是由于360°表面的连续轰击刻蚀,提供了一个非常稳定的溅射沉积条件。

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