真空管镀膜的原理是什么

真空镀膜原理是膜体在高温下蒸发落在工件表面结晶。由于空气对蒸发的膜体分子会产生阻力造成碰撞使结晶体变得粗糙无光，所以必须在高真空下才能使结晶体细密光亮，果如真空度不高结晶体就会失去光泽结合力也很差。早期真空镀膜是依靠蒸发体自然散射，结合差工效低光泽差。现在加上中频磁控溅射靶用磁控射靶将膜体的蒸发分子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子（或分子）沉积在基片上成膜，解决了过去自然蒸发无法加工的膜体品种，如镀钛镀锆等等。

真空镀膜工作原理是膜体在高温下蒸发落在工件表面结晶。由于空气对蒸发的膜体分子会产生阻力造成碰撞使结晶体变得粗糙无光，所以必须在高真空下才能使结晶体细密光亮，果如真空度不高结晶体就会失去光泽结合力也很差。早期真空镀膜是依靠蒸发体自然散射，结合差工效低光泽差。现在加上中频磁控溅射靶用磁控射靶将膜体的蒸发分子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子（或分子）沉积在基片上成膜，解决了过去自然蒸发无法加工的膜体品种，如镀钛镀锆等等。
目前真空管膜层普遍采用铝氮复合膜，整个膜层分内、中、外三层，各有其作用，内层为反射层，主要作用是阻止管中热水的热量向外辐射；中层为吸收层，主要作用是吸收光能，并转化成热能；外层为减反层，主要作用是减少阳光的反射，增加阳光的吸收率。

一种由物理方法产生薄膜材料的技术。在真空室内材料的原子从加热源离析出来打到被镀物体的表面上。此项技术最先用于生产光学镜片，如航海望远镜镜片等。后延伸到其他功能薄膜，唱片镀铝、装饰镀膜和材料表面改性等。如手表外壳镀仿金色，机械刀具镀膜，改变加工红硬性。
在真空中制备膜层，包括镀制晶态的金属、半导体、绝缘体等单质或化合物膜。虽然化学汽相沉积也采用减压、低压或等离子体等真空手段，但一般真空镀膜是指用物理的方法沉积薄膜。真空镀膜有三种形式，即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。
真空镀膜技术初现于20世纪30年代，四五十年代开始出现工业应用，工业化大规模生产开始于20世纪80年代，在电子、宇航、包装、装潢、烫金印刷等工业中取得广泛的应用。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。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。在所有被镀材料中，以塑料最为常见，其次，为纸张镀膜。相对于金属、陶瓷、木材等材料，塑料具有来源充足、性能易于调控、加工方便等优势，因此种类繁多的塑料或其他高分子材料作为工程装饰性结构材料，大量应用于汽车、家电、日用包装、工艺装饰等工业领域。但塑料材料大多存在表面硬度不高、外观不够华丽、耐磨性低等缺陷，如在塑料表面蒸镀一层极薄的金属薄膜，即可赋予塑料程亮的金属外观，合适的金属源还可大大增加材料表面耐磨性能，大大拓宽了塑料的装饰性和应用范围。
真空镀膜的功能是多方面的，这也决定了其应用场合非常丰富。总体来说，真空镀膜的主要功能包括赋予被镀件表面高度金属光泽和镜面效果，在薄膜材料上使膜层具有出色的阻隔性能，提供优异的电磁屏蔽和导电效果。
真空镀膜技术是一种新颖的材料合成与加工的新技术，是表面工程技术领域的重要组成部分。真空镀膜技术是利用物理、化学手段将固体表面涂覆一层特殊性能的镀膜，从而使固体表面具有耐磨损、耐高温、耐腐蚀、抗氧化、防辐射、导电、导磁、绝缘和装饰等许多优于固体材料本身的优越性能，达到提高产品质量、延长产品寿命、节约能源和获得显著技术经济效益的作用。因此真空镀膜技术被誉为最具发展前途的重要技术之一，并已在高技术产业化的发展中展现出诱人的市场前景。这种新兴的真空镀膜技术已在国民经济各个领域得到应用，如航空、航天、电子、信息、机械、石油、化工、环保、军事等领域。
真空蒸发镀膜设备主要用于在经予处理的塑料、陶瓷等制品表面蒸镀金属薄膜（镀铝、铬、锡、不锈钢等金属）、七彩薄仿金膜等，从而获得光亮、美观、；价廉的塑料，陶瓷表面金属化制品。广泛应用于汽车、摩托车灯具、工艺美术、装潢装饰、灯具、家具、玩具、酒瓶盖、化妆品、手机、闹钟、女式鞋后跟等领域。

真空管镀膜的原理是：真空管膜层普遍采用铝氮复合膜，整个膜层分内、中、外三层，各有其作用，内层为反射层，主要作用是阻止管中热水的热量向外辐射；中层为吸收层，主要作用是吸收光能，并转化成热能；外层为减反层，主要作用是减少阳光的反射，增加阳光的吸收率。

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。这种方法最早由M.法拉第于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。待系统抽至高真空后，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余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。

真空管镀膜的原理是电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子，电子飞向基片。氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子（或分子）沉积在基片上成膜。二次电子在加速飞向基片的过程中受到磁场洛仑磁力的影响，被束缚在靠近靶面的等离子体区域内，该区域内等离子体密度很高，二次电子在磁场的作用下围绕靶面作圆周运动，该电子的运动路径很长，在运动过程中不断的与氩原子发生碰撞电离出大量的氩离子轰击靶材，经过多次碰撞后电子的能量逐渐降低，摆脱磁力线的束缚，远离靶材，最终沉积在基片上。 磁控溅射就是以磁场束缚和延长电子的运动路径，改变电子的运动方向，提高工作气体的电离率和有效利用电子的能量。