用脉冲多弧离子放电技术镀制类金刚石薄膜及其化学结构和物理特性

利用脉冲多弧离子镀膜技术，以石墨为阴极镀制的无定形碳膜，其化学结构可用Raman光谱仪进行。薄膜的硬度和电阻率物理特性，可用常规方法测量。     

国外点滴

<正> 自动镀膜机Balzers公司的BAK760型镀膜机是计算机控制的高真空镀膜机。它的自动化程度高,可大量镀制精密的光学薄膜,重复性好。该镀膜机有一个可控的电子枪,可使金属膜料或介质膜料均匀地蒸发。镀膜室的工作直径为800毫米,基片的安装架可以作不同的行星运动,以适应不同的基片镀膜要求。镀膜机上的中央微     

非晶金刚石膜的性能及其应用

非品金刚石薄膜具有超高硬度等一系列优异的特殊性能，为工程界孜孜追求的材料表面镀膜。用百纳科技公司研发制造的过滤阴极真空电弧离子镀膜机镀制的非晶金刚石薄膜，SP^3金刚石结构量≥80％，硬度高，膜／基结合力高，摩擦系数小，耐磨损，耐腐蚀，透光率高，在电子，机械，光学，生物医学上有广泛应用前景。我们已在视窗玻璃，丝锥，模具，硬质合金刀头等产品上成功应用。     

等离子体渗氮与氮化钛膜沉积一体化工艺对膜基结合力的影响

 在一种增强型多弧镀膜装置上，实现了低温等离子体渗氮同氮化钛硬质膜沉积联合处理工艺。通过扫描电镜对膜层结构的分析，氮化钛硬质膜与基体之间具有相适应的力学性能，并在膜基界面处形成氮化物的混合层。通过对膜基结合力的定量测试，证实该工艺大幅度提高了膜基结合力。     

聚氨酯泡沫塑料磁控溅射镀膜工艺

机械加工后的聚氨酯泡沫塑料，由于破坏了模塑成型的外表面膜层，材料本身多孔隙暴露在空气中，极易受潮、变形，孔隙吸附的气体对真空度有严格要求的镀膜造成极大困难，材质疏松不利于膜层结合，其低熔点的性质也使镀膜工艺的选择受到限制。采用合适的前处理技术和磁控溅射镀膜参数，可以在保证制造精度的前提下镀得一定厚度的不锈钢膜层，为该类产品提供有效的防护。     

基于PEM的反应磁控溅射镀膜机参数监控系统

实时在线监测磁控溅射反应气体的参数可有效保证镀膜质量;针对反应磁控溅射离子镀膜机反应气体的功能需求,分析了反应气体的控制原理,基于PEM方法提出了控制器方案和反应气体的参数监控方案,分析了监控系统的功能需求,自定义了串口通信协议,基于LabVIEW和串口设计了反应气体的参数监控系统系统,并与设计的控制器用于镀膜工艺试验;试验结果表明,基于PEM方法设计的反应气体参数监控系统功能正确,可为控制器和镀膜机提供参数调控依据,为提高硬质镀膜质量提供了一套有效的监控方法。     

基于ANSYS的二维谐性磁场分析

非平衡磁控溅射镀膜机中的磁场分布对镀膜有着重要的影响。介绍一种利用有限元法求解非平衡磁控溅射镀膜机中带电线圈所产生的磁场的方法。根据电磁场理论，推导出求解带电线圈所产生的磁场的计算模型，利用基于有限元法的ANSYS软件对非平衡磁控溅射镀膜机中线圈所产生的磁场分布进行了数值模拟。通过与实测值进行比较，验证了计算模型和计算结果的可靠性。总结了非平衡磁控溅射镀膜机中的磁场分布情况，为优化镀制薄膜设计方案和提高薄膜质量提供了参考依据。     

DMD-450型光学多层镀膜机简介

我国自行设计的DMD-450型光学多层镀膜机,已经在北京仪器厂试制成功,并于1974年成批生产。DMD-450型光学多层镀膜机,除了具备一般高真空镀膜机所有的热蒸发源、离子轰击、工件烘烤和旋转等装置外,还带有远聚焦式电子枪和双光路膜厚控制仪。电子枪可以蒸镀各种高熔点的金属和氧化物,由于它避免了蒸镀材料被坩埚污染等问题,从而为制备高纯度和优良光学性能、机械性能的优质薄膜提供了条件。光学膜厚控制仪采用     

光学薄膜保护封闭漆

用普通光学镀膜机蒸镀的光学膜,如果暴露在大气中一经受潮,镀膜材料的折射率发生变化,其结果会令光学薄膜的中心波长产生漂移,因而影响薄膜的光学特性。如蒸镀软膜,受潮后漂移则更为严重。另外软膜表面强度差,易擦伤和脱膜。封闭漆既能有效防潮,又能改善光学薄膜表面强度,而且不影响光学薄膜的光学特性。     

K9和石英玻璃基片上Au膜真空紫外反射特性研究

采用离子束溅射法,分别在经过不同前期清洗方法处理过的K9及石英玻璃光学基片上,选择不同的镀膜参量,镀制了多种厚度的Au膜。对镀制的Au膜在真空紫外波段较宽波长范围内的反射率进行了连续测量。测试结果表明:辅助离子源的使用方式、Au膜厚度对反射镜的反射率有重大影响。基片材料、镀前基片表面清洗工艺等对反射率也有一定影响。采用镀前离子轰击,可显著提高Au膜反射率及膜与基底的粘合力;获得最高反射率时的最佳膜厚与基片材料、镀膜工艺密切相关。对经过离子清洗的石英基片,膜厚在30 nm左右反射率最高;比较而言,石英基片可获得更高的反射率;辅助离子源的使用还显著影响获得最高反射率时对应的最佳膜厚值,且对K9基片的影响更显著。     

发展光学薄膜技术的一条好途径

<正> 为改变我国现有真空镀膜设备及其控制技术的落后状况,以满足镀制复杂膜系、发展光学薄膜技术,西北光学仪器厂和五八研究所接受了上级下达的对东德B55-3-3旧镀膜机进行技术改造的任务。这项任务包括主机部分的改造、多坩埚磁偏转电子枪及镀膜参数控制系统的研制内容。镀膜参数控制系统由磁偏转电子枪扫描控制,SK蒸发速率自动控制、光学膜层厚度自动控制、真空压强自动控制、基片烘烤温度控制、高压灭弧复位自动控制、恒流源光源、光电倍增管高压电源等八部分组成。     

硒化锌基底2～16μm超宽带硬质红外增透膜的研制

硒化锌材料具有较宽的透光区,使其在红外区有着广泛的应用,然而其作为基底,镀制超宽带增透膜却有相当大的难度,尤其是膜层强度问题。设计出了硒化锌基底上2～16μm的多层超宽带增透膜,并采用离子束辅助沉积工艺在硒化锌基底上进行了多次实验,并对所使用的氟化钇(YF_3)和硒化锌膜料进行了分析,发现YF_3在3400和1640 cm~(-1)两个波数处的吸收峰。通过将低折射率层改为氟化钡和氟化钇的组合层后,在硒化锌基底上成功镀制出了多层宽带增透膜并采用脉冲电弧离子镀技术在多层薄膜的表面镀制了一定厚度的类金刚石(DLC)薄膜,增强了膜层的强度。最终使硒化锌基底上镀制的超宽带增透膜在2～16μm范围内的平均透射比大于93%,峰值透射比大于97%,并且膜层的强度较好。     

低温等离子体在材料表面处理方面的应用和发展

本文简要地介绍了同创材料表面新技术工程中心低温等离子体相关技术在材料表面处理的应用与发展以等离子体产生、离子源技术为基石，大力发展复合离子注入、复合离子沉积及镀膜设备和相关工艺。以离子源、多弧、磁控溅射等核心技术，多元化发展等离子体表面处理设备、产品和工艺。以国家自然科学基金等科研项目为依托，大力推进科研成果向工业和民用产品转化紧跟等高子体技术的国际发展，积极开拓国际市场，推进离子源、等离子体源等技术的标准化和国际化。     

基于ZnS金属网栅制作工艺的改进

为了制作基于ZnS的对雷达波高效电磁屏蔽的金属网栅,采用了一种新型的先胶后镀的光刻复制工艺。但在制作过程中,发现影响金属网栅成品率的主要因素为ZnS材料的颜色,即由于多晶ZnS的颜色和所用光刻胶的颜色相似,很难判断网栅是否显影彻底,进而影响真空镀膜过程中金属网栅膜的形成。结合金属网栅的制作工艺,通过采用镀一层过渡膜的方式,即采用镀膜、涂胶、显影、腐蚀、镀膜、去胶、腐蚀的工艺,有效地解决了ZnS颜色带来的影响。实验表明,采用该工艺一次性成功制作出线宽为8 μm、周期为400 μm的金属网栅。该工艺使基于ZnS金属网栅的成品率在90%以上。     

基于ZnS金属网栅制作工艺的改进

为了制作基于ZnS的对雷达波高效电磁屏蔽的金属网栅,采用了一种新型的先胶后镀的光刻复制工艺。但在制作过程中,发现影响金属网栅成品率的主要因素为ZnS材料的颜色,即由于多晶ZnS的颜色和所用光刻胶的颜色相似,很难判断网栅是否显影彻底,进而影响真空镀膜过程中金属网栅膜的形成。结合金属网栅的制作工艺,通过采用镀一层过渡膜的方式,即采用镀膜、涂胶、显影、腐蚀、镀膜、去胶、腐蚀的工艺,有效地解决了ZnS颜色带来的影响。实验表明,采用该工艺一次性成功制作出线宽为8μm、周期为400μm的金属网栅。该工艺使基于ZnS金属网栅的成品率在90%以上。     

新型代金装饰材料氮化钛的研制

氮化钛是一种新型的多功能材料,它的熔点高、硬度大、摩擦系数小,是热和电的良导体和超导体.因此,氮化钛不仅是重要的耐热材料和耐磨材料(常用作硬质合金刀具的表面涂层),而且利用其良好的导电性能[1],可制作薄膜电阻.尤其引人注目的是,氮化钛涂层及其烧结体具有令人满意的金黄色,可作为代金装饰材料[2-4],在表壳及陶瓷制品表面进行代金装饰.目前,国际上代金装饰技术发展相当快,氮化钛在这方面的应用具有十分广阔的前景.这不仅因为氮化钛涂层价格低廉,而且还由于它在耐刻蚀、耐磨损等性能方面部胜过真金涂层.因此,对氮化钛的研究具有重要的…     

可见与红外双波段宽带增透膜的研制

根据军用光学仪器的使用要求,在多光谱ZnS基底上镀制增透膜,要求薄膜在可见与近红外波段400～1000 nm及远红外波段7～11 μm的平均透射率均大于90%.采用电子束真空镀膜的方法并加以离子辅助沉积系统,通过选择ZnS和YbF3作为高低折射率材料,利用最新OptilLayer软件三大模块的功能辅助,调整镀膜工艺参数,改进监控方法,减少膜厚控制误差,在多光谱ZnS基底上成功镀制符合使用要求的增透膜.所镀膜层在可见与近红外波段400～1000 nm的平均透射率大于91%,远红外波段7～11μm的平均透射率大于90%,能够承受恶劣的环境测试,完全满足军用光学仪器的使用要求.     

激光／红外双波段减反射膜研究

在硫化锌、硒化锌两种基底上开展了激光／中波红外、激光／长波红外双波段减反射膜技术研究。通过采用离子辅助沉积以及镀保护膜层等方法,对膜系结构和镀制工艺进行了优化。研制的激光／红外双波段减反射膜不仅具有良好的光学性能,而且具有较强的抗恶劣环境能力,可以满足实际使用要求。     

多弧离子镀工艺对TiN/Ti与Cr/Cu界面及微结构的影响

用多弧离子镀技术在铜基上电镀Cr/Ni层进行不同工艺条件下多弧离子沉积TiN/Ti实验.借助X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了TiN/Ti与Cr/Cu接触界面形成、微结构及其组分与形貌.XRD分析显示,薄膜表面组分包含TiN,Ti₂N多晶相外,还包含一些Cr-Ti的金属间化合物等.显然,TiN,Ti₂N在表面上已形成.SEM观察指出,在90℃制备的表面膜具有不平整的类枝状结晶结构.随着温度升高至170℃,得到精细TiN/Ti覆盖层表面,XRD峰 关键词： 多弧离子镀 氮化钛 界面形成 微结构     

复合电磁磁控溅射靶及其镀膜方法

平面磁控溅射镀膜是70年代发展起来的新型镀膜技术,目前已在工业上镀制各种机械和物理功能膜. 溅射镀膜技术的物埋基础是载能离子的溅射效应.能量超过数十电子伏的离子射到靶材表面即可将靶材表面的原子击出.溅射的原子沉积到工件上,即实现溅射镀膜. 最简单的溅射镀膜技术是二极溅射.该装置相当于一个大型的气体辉光放电管,以靶材作为阴极,机壳作为阳极(图1).两极之间加上千伏以上的电压以产生辉光放电,并加速等离子体中的离子,使其轰击靶村,产生溅射效应. 磁控溅射是70年代迅速发展起来的新型溅射技术.其特点是在靶材表面建立一个环状跑道…