[báo mó]  

薄膜

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薄膜是一种薄而软的透明薄片。用塑料、胶粘剂、橡胶或其他材料制成。薄膜科学上的解释为:由原子,分子或离子沉积在基片表面形成的2维材料。例:光学薄膜、复合薄膜、超导薄膜、聚酯薄膜、尼龙薄膜、塑料薄膜等等。薄膜被广泛用于电子电器,机械,印刷等行业。
薄膜材料是指厚度介于单原子到几毫米间的薄金属或有机物层。电子半导体功能器件和光学镀膜是薄膜技术的主要应用。
中文名
聚酯薄膜
外文名
thin film

薄膜简介

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拼音:báomó
英文释义:[thin film;film]
由薄膜产生的干涉。薄膜可以是透明固体、液体或由两块玻璃所夹的气体薄层。入射光经薄膜上表面反射后得第一束光,折射光经薄膜下表面反射,又经上表面折射后得第二束光,这两束光在薄膜的同侧,由同一入射振动分出,是相干光,属分振幅干涉。若光源为扩展光源(面光源),则只能在两相干光束的特定重叠区才能观察到干涉,故属定域干涉。对两表面互相平行的平面薄膜,干涉条纹定域在无穷远,通常借助于会聚透镜在其像方焦面内观察;对楔形薄膜,干涉条纹定域在薄膜附近。
薄膜干涉中两相干光的光程差公式为
式中n为薄膜的折射率;t为入射点的薄膜厚度;θt为薄膜内的折射角;±λ/2 是由于两束相干光在性质不同的两个界面(一个是光疏-光密界面,另一是光密-光疏界面)上反射而引起的附加光程差。薄膜干涉原理广泛应用于光学表面的检验、微小的角度或线度的精密测量、减反射膜和干涉滤光片的制备等。
等倾干涉和等厚干涉是薄膜干涉的两种典型形式。
聚酯薄膜 聚酯薄膜
由薄膜上、下表面反射(或折射)光束相遇而产生的干涉.薄膜通常由厚度很小的透明介质形成.如肥皂泡膜、水面上的油膜、两片玻璃间所夹的空气膜、照相机镜头上所镀的介质膜等.比较简单的簿膜干涉有两种,一种称做等厚干涉,这是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜上、下表面而形成的干涉条纹.薄膜厚度相同的地方形成同条干涉条纹,故称等厚干涉.牛顿环和楔形平板干涉都属等厚干涉.另一种称做等倾干涉.当不同倾角的光入射到折射率均匀,上、下表面平行的薄膜上时,同一倾角的光经上、下表面反射(或折射)后相遇形成同一条干涉条纹,不同的干涉明纹或暗纹对应不同的倾角,这种干涉称做等倾干涉.等倾干涉一般采用扩展光源,并通过透镜观察.
把两块干净的玻璃片紧紧压叠,两玻璃片间的空气层就形成空气薄膜.用水银灯或纳灯作为光源,就可以观察到薄膜干涉现象.如果玻璃内表面不很平,所夹空气层厚度不均匀,观察到的将是一些不规则的等厚干涉条纹,通常是一些不规则的同心环.若用很平的玻璃片(如显微镜的承物片)则会出现一些平行条纹.手指用力压紧玻璃片时,空气膜厚度变化,条纹也随之改变.根据这个道理,可以测定平面的平直度.测定的精度很高,甚至几分之一波长那么小的隆起或下陷都可以从条纹的弯曲上检测出来.若使两个很平的玻璃板间有一个很小的角度,就构成一个楔形空气薄膜,用已知波长的单色光入射产生的干涉条纹,可用来测很小的长度.
利用薄膜干涉还可以制造增透膜。在照相机、放映机的透镜表面上涂上一层透明薄膜,能够减少光的反射,增加光的透射,这种薄膜叫做增透膜。平常在照相机镜头上有一层反射呈蓝紫色的膜就是增透膜。

薄膜分类

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薄膜的品种分类没有统一的规定。通常人们习惯的分类方式有以下三种:
⑴按薄膜成型所用原料分类:有聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜聚酯薄膜等。
⑵按薄膜用途分类:有农用薄膜(这里根据农膜的具体用途,又可分为地膜和大棚膜);包装薄膜(包装膜按其具体用途,又可分为食品包装膜和各种工业制品用包装膜等)及用于特殊环境、具有特殊用途的透气薄膜,水溶薄膜及具有压电性能的薄膜等。
⑶按薄膜的成型方法分类:有挤出塑化、然后吹塑成型的薄膜,称为吹塑薄膜;经挤出塑化,然后熔融料从模具口流延成型的薄膜,称为流延薄膜;在压延机上由几根辊筒辗压塑化原料制成的薄膜,称为压延薄膜。

薄膜应用参数

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三氧化二钇
名称:钇(Y)
三氧化二钇,(Y2O3)使用电子枪蒸镀,该材料性能随膜厚而变化,在500nm时折射率约为1.8,用作铝保护膜极其受欢迎,特别相对于800-12000nm区域高入射角而言,可用作眼镜保护膜,且24小时暴露于湿气中,一般为颗粒状和片状。
透光范围(nm) 折射率(N) 500nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 蒸气成分
250--8000 1.79 2300--2500 电子枪 防反膜,铝保护膜

薄膜二氧化铈

名称:二氧化铈(CeO2)
使用高密度的钨舟皿(较早使用)蒸发,在200℃的基板上蒸着二氧化铈,得到一个约为2.2的折射率,在大约3000nm有一吸收带其折射率随基板温度的变化而发生显著变化,在300℃基板500nm区域折射率为2.45,在波长短过400nm时有吸收,传统方法蒸发缺乏紧密性,用氧离子助镀可取得n=2.35(500nm)的低吸收性薄膜,一般为颗粒状,还可用一增透膜和滤光片等。
透光范围(nm) 折射率(N) 500nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
400--16000 2.35 约2000 电子枪 防反膜, 多
名称:氧化镁(MgO)
必须使用电子枪蒸发因该材料升华,坚硬耐久且有良好的紫外线(UV)穿透性,250nm时n=1.86,190nm时n=2.06, 166nm时K值为0.1, n=2.65。可用作紫外线薄膜材料。MGO/MGF2膜堆从200nm---400nm区域透过性良好,但膜层被限制在60层以内(由于膜应力)500nm时环境基板上得到n=1.70。由于大气CO2的干扰,MGO暴露表面形成一模糊的浅蓝的散射表层,可成功使用传统的MHL折射率3层AR膜(MgO/CeO2/MgF2)。

薄膜硫化锌

名称:硫化锌(ZnS)
折射率为2.35,400-13000nm的透光范围,具有良好的应力和良好的环境耐久性, ZnS在高温蒸着时极易升华,这样在需要的膜层附着之前它先在基板上形成一无吸附性膜层,因此需要彻底清炉,并且在最高温度下烘干,花数小时才能把锌的不良效果消除.HASS等人称紫外线(UV)对ZNS有较大的影响,由于紫外线在大气中导致15-20nm厚的硫化锌膜层完全转变成氧化锌(ZNO)。
透光范围(nm) 折射率(N) 550nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 方式
400--14000 2.35 1000--1100 电子枪,钽钼舟 防反膜, 升华
应有:分光膜,冷光膜,装饰膜,滤光片,高反膜,红外膜.

薄膜二氧化钛

名称:二氧化钛(TiO₂)
TiO₂由于它的高折射率和相对坚固性,人们喜欢把这种高折射率材料用于可见光和近红外线区域,但是它本身又难以得到一个稳定的结果.TiO₂,Ti2O3. TiO,Ti,这些原材料氧-钛原子的模拟比率分别为:2.0,1.67,1.5,1.0,0. 后发现比率为1.67的材料比较稳定并且大约在550nm生成一个重复性折射率为2.21的坚固的膜层,比率为2的材料第一层产生一个大约2.06的折射率,后面的膜层折射率接近于2.21.比率为1.0的材料需要7个膜层将折射率2.38降到2.21.这几种膜料都无吸收性,几乎每一个TiO2蒸着遵循一个原则:在可使用的光谱区内取得可以忽略的 吸收性,这样可以降低氧气压力的限制以及温度和蒸着速度的限制.TiO2需要使用IAD助镀,氧气输入口在挡板下面.
Ti3O5比其它类型的氧化物贵一些,可是很多人认为这种材料不稳定性的风险要小一些,PULKER等人指出,最后的折射率与无吸收性是随着氧气压力和蒸着温度而改变的,基板温度高则得到高的折射率.例如,基板板温度为400℃时在550纳米波长得到的折射率为2.63,可是由于别的原因,高温蒸着通常是不受欢迎的,而离子助镀已成为一个普遍采用的方法其在低温甚至在室温时就可以得到比较高的折射,通常需要提供足够的氧气以避免(因为有吸收则降低透过率),但是可能也需要降低吸收而增大镭射损坏临界值(LDT).TiO2的折射率与真空度和蒸发速度有很大的关系,但是经过充分预熔和IAD助镀可以解决这一难题,所以在可见光和近红外线光谱中,TiO2很受到人们的欢迎. 在IAD助镀TiO2时,使用屏蔽栅式离子源蒸发则需要200EV,而用无屏蔽栅式离子源蒸发时则需要333EV或者更少一些,在那里平均能量估计大约是驱动电压的60%,如果离子能量超过以上数值,TiO2将有吸收.而SiO2有电子枪蒸发可以提供600EV碰撞(离子辐射)能量而没有什么不良效应. TiO2/SiO2制程中都使用300EV的驱动电压,目的是在两种材料中都使用无栅极离子源,这样避免每一层都改变驱动电压,驱动电压高低的选择取决于TiO2所允许的范围,而蒸着速度的高低取决于完全致密且无吸收膜所允许之范围. TiO₂用于防反膜,分光膜,冷光膜,滤光片,高反膜,眼镜膜,热反射镜等,黑色颗粒状和白色片状,熔点:1175℃
透光范围(nm) 折射率(N) 500nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
400--12000 2.35 2000-2200 电子枪,防反膜,增透 多
TiO2用于防反膜,装饰膜,滤光片,高反膜
Ti2O3用于防反膜 滤光片 高反膜 眼镜膜

薄膜氟化钍

名称:氟化钍(ThF4)
260-12000nm以上的光谱区域,是一种优秀的低折射率材料,然而存在放射性,在可视光谱区N从 1.52降到1.38(1000nm区域)在短波长趋近于1.6,蒸发温度比MGF2低一些,通常使用带有凹罩的舟皿以免THF4良性颗粒火星飞溅出去,而且形成的薄膜似乎比MGF2薄膜更加坚固.该膜在IR光谱区300NM小水带几乎没有吸收,这意味着有望得到一个低的光谱移位以及更大的整体坚固性,在8000到12000NM完全没有材料可以替代.

薄膜二氧化硅

名称: 二氧化硅(SiO2)
经验告诉我们,氧离子助镀(IAD)SiO将是SiO2薄膜可再现性问题的一个解决方法,并且能在生产环境中以一个可以接受的高速度蒸着薄膜.
SiO2薄膜如果压力过大,薄膜将有气孔并且易碎,相反压力过低薄膜将有吸收并且折射率变大,需要充分提供高能离子或氧离子以便得到合乎需要的速度和特性,必要是需要氧气和氩气混合充气,但是这是热镀的情况,冷镀时这种性况不存在.
SiO2用于防反膜,冷光膜,滤光片,绝缘膜,眼镜膜,紫外膜.
透光范围(nm) 折射率(N) 550nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
200--2000 1.46 1800-2200 电子枪,防反膜,增透 少,升华
无色颗粒状,折射率稳定,放气量少,和OS-10等高折射率材料组合制备截止膜,滤光片等.

薄膜一氧化硅

名称: 一氧化硅(SiO)
透光范围(nm) 折射率(N) 550nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
600--8000 1.55 at550nm1.8at1000nm1.6at7000nm 1200-1600 电子枪,钽钼舟 冷光膜装饰膜保护膜,升华
制程特性:棕褐色粉状或细块状.
熔点较低,可用钼舟或钛舟蒸发,但需要加盖舟因为此种材料受热直接升华.
使用电子枪加热时不能将电子束直接打在材料上而采用间接加热法.
制备塑料镜片时,一般第一层是SiO,可以增加膜的附着力.
名称:OH-5(TiO2+ZrO2)
透光范围(nm) 折射率(N)
550nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
300--8000 2.1 约2400 电子枪,
增透 一般
蒸气成分为:ZrO,O2,TiO,TiO2
呈褐色块状或柱状
尼康公司开发之专门加TS--ェート系列抗反射材料,折射率受真空度,蒸发速率,氧气压力的影响很大,蒸镀时不加氧或加氧不充分时,制备薄膜会产生吸收现象,但是我们在实际应用时没有加氧也比较好用.

薄膜二氧化锆

名称:二氧化锆(ZrO2)
ZrO2具有坚硬,结实及不均匀之特性,该薄膜有是需要烘干以便除去它的吸收,其材料的纯度及为重要,纯度不够薄膜通常缺乏整体致密性,它得益于适当使用IAD来增大它的折射率到疏松值以便克服它的不均匀性.纯度达到99.99%基本上解决了以上的问题.SAINTY等人成功地使用ZRO2作为铝膜和银膜的保护膜,该膜层(指ZRO2)是在室温基板上使用700EV氩离子助镀而得到的.一般为白色柱状或块状,蒸发分子为ZRO,O2.
透光范围(nm) 折射率(N)
550nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
320-7000 2.05
⒉0AT2000 约2500 电子枪,
增透,加硬膜
眼镜膜保护膜 一般
制程特性:白色颗粒,柱状,或块状,粉状材料使用钨舟或钼舟.颗粒状,粉状材料排杂气量较多,柱状或块状较少.
真空度小于2*10-5Torr条件下蒸发可得到较稳定的折射率,真空度大于5*10-5Torr时蒸发,薄膜折射率逐渐变小。
蒸镀时加入一定压力的氧气可以改善其材料之不均匀性。

薄膜氟化镁

名称:氟化镁(MgF2)
MGF2作为1/4波厚抗反射膜普遍使用来作玻璃光学薄膜,它难以或者相对难以溶解,而且有大约120NM真实 紫外线到大约7000nm的中部红外线区域里透过性能良好。OLSEN,MCBRIDE等人指出从至少200NM到6000NM的区域里,2.75MM厚的单晶体MGF2是透明的,接着波长越长吸收性开始增大,在10000NM透过率降到大约2%,虽然在8000-12000NM区域作为厚膜具有较大的吸收性,但是可以在其顶部合用一薄膜作为保护层.
不使用IAD助镀,其膜的硬度,耐久性及密度随基板的温度的改变而改变的.在室温中蒸镀,MGF2膜层通常被手指擦伤,具有比较高的湿度变化.在真空中大约N=1.32,堆积密度82%,使用300(℃)蒸镀,其堆积密度将达到98%,N=1.39它的膜层能通过消除装置的擦伤测试并且温度变化低,在室温与300(℃)之间,折射率与密度的变化几乎成正比例的. 在玻璃上冷镀MGF2加以IAD助镀可以得到300(℃)同等的薄膜,但是125-150EV能量蒸镀可是最适合的.在塑料上使用IAD蒸镀几乎强制获得合理的附着力与硬度.经验是MGF2不能与离子碰撞过于剧烈.
透光范围(nm) 折射率(N)
550nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
2000-7000 1.38
⒈35AT200 约1100 电子枪,
钼钽钨舟 增透,加硬膜
眼镜膜 少,MGF2
(MGF2)2
制程特性:折射率稳定,真空度和速率对其变化影响小
预熔不充分或蒸发电流过大易产生飞溅,造成镜片"木"不良.在打开档板后蒸发电流不要随意加减,易飞溅.基片须加热到高的张应力
白色颗粒状,常用于抗反射膜,易吸潮.购买时应考虑其纯度.
三氧化二铝
名称:三氧化二铝(Al2O3)
普遍用于中间材料,该材料有很好的堆积密度并且在200-7000NM区域的透明带,该制程是否需要加氧气以试验分析来确定,提高基板温度可提高其折射率,在镀膜程式不可理更改情况下,以调整蒸发速率和真空度来提高其折射率.
透光范围(nm) 折射率(N)
550nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
200-7000 1.63 2050 电子枪,增透,保护膜
眼镜膜 一般,Al,O,
O2,AlO,Al2O,(AlO)2
制程特性:白色颗粒状或块状,结晶颗粒状等.
非结晶状材料杂气排放量高,结晶状材料相对较少.
折射率受蒸着真空度和蒸发速率影响较大,真空不好即速率低则膜折射率变低;真空度好蒸发速率较快时,膜折射率相对增大,接近1.62
Al2O3蒸发时会产生少量的Al分子造成膜吸收现象,加入适当的O2时,可避免其吸收产生.但是加氧气要注意不要影响到它的蒸发速率否则改变了它的折射率.
名称:OS-10(TiO2+ZrO2)
透光范围(nm) 折射率(N)
550nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
250-7000 2.3 2050 电子枪,增透,滤光片,截止膜
一般,
制程特性:棕褐色颗粒状. 杂气排放较大,预熔不充分或真空度小于5*10-5Torr时蒸发,其折射率会比2.3小,帮必须充分预熔且蒸发真空度希望大于上述这数值.蒸发此种材料时宜控制衡定的蒸发速率,材料可添加重复使用,为减少杂气排放量,尽量避免全数使用新材料.
蒸气中的Ti和TiO和O2反应生成TiO2
常用于制备抗反射膜和SiO2叠加制备各种规格的截止膜系和滤光片等.

薄膜

名称:锗(Ge)
稀有金属,无毒无放射性,主要用于半导体工业,塑料工业,红外光学器件,航天工业,光纤通讯等.透光范围2000NM---14000NM,n=4甚至更大,937(℃)时熔化并且在电子枪中形成一种液体,然后在1400(℃)轻易蒸发.用电子枪蒸发时它的密度比整体堆积密度低,而用离子助镀或者镭射蒸镀可以得到接近于松散密度.在锗基板上与THF4制备几十层的8000---12000NM带通滤光片,如果容室温度太高吸收将有重大变化,在240--280(℃)范围内,在从非晶体到晶体转变的过程中GE有一个临界点.

薄膜锗化锌

名称:锗化锌(ZnGe)
疏散的锗化锌具有一个比其相对较高的折射率,在500NM时N=2.6,在可见光谱区以及12000-14000NM区域具有较少的吸收性并且疏散的锗化锌没有其材质那么硬.使用钽舟将其蒸发到150℃的基板上制备SI/ZnGe及ZnGe/LaF3膜层试图获到长波长IR渐低折射率的光学滤镜.

薄膜氧化铪

名称:氧化铪(HfO2)
在150℃的基板上有用电子枪蒸着,折射率在2.0左右,用氧离子助镀可能取和得2.05-2.1稳定的折射率,在8000-12000NM区HFO2用作铝保护膜外层好过SIO2
透光范围(nm) 折射率(N)
550nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
230-7000 2.0 2350 电子枪,增透,高反膜
紫外膜 少
无色圆盘状或灰色颗粒状和片状.

薄膜碲化铅

名称:碲化铅(PbTe)
是一种具有高折射率的IR材料,作为薄膜材料在3800---40000NM是透明的,在红外区N=5.1-5.5,该材料升华,基板板温度250℃是有益的,健康预防是必要的,在高达40000NM时使用效果很好,别的材料常常用在超过普通的14000NM红外线边缘.

薄膜铝氟化物

名称:铝氟化物(AlF3)
可以在钼中升华, 在190-1000NM区域有透过性,N=1.38,有些人声称已用在EⅪMER激光镜,它无吸收性,在250-1000NM区域透过性良好.ALF3是冰晶石,是NaAlF4的一个组成部分,且多年来一直在使用,但是在未加以保护层时其耐久性还未为人知.
铈(Ce)氟化物
名称:铈(Ce)氟化物
Hass等人研究GeF3,他们使用高密度的钨舟蒸发发现在500NM时N=1.63,并且机械强度和化学强度令人满意,他们指出在234NM和248NM的吸收最大,而在波长大过300NM时吸收可以忽略.FUJIWARA用钼舟蒸发CEF3和CEO2混合物,得到一个1.60---2.13的合乎需要的具有合理重复性的折射率,他指出该材料的机械强度和化学强度都令人满意.
透光范围(nm) 折射率(N)
500nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
300-5000 1.63 约1500 电子枪,
钼钽钨舟 增透,
眼镜 少

薄膜氟化钙

名称:氟化钙(CaF2)
CaF2是Heavens提出来的,它可以在10-4以上的压力下蒸发获得一个约为1.23---1.28的折射率。可是他说最终的膜层不那么令人满意,在室温下蒸着氟化钙其堆积密度大约为0.57,这与Ennos给出的疏散折射率1.435相吻合,这说明该材料不耐用并容易随温度变化而变化.原有的高拉应力随膜厚增大而降低,膜厚增大导致大量的可见光散射.可以用钨钽舟钼舟蒸发而且会升华,在红外线中其穿透性超过12000nm,它没有完全的致密性似乎是其利用受到限制的原因,随着IAD蒸着氟化物条件的改善这种材料的使用前景更为广阔.

薄膜氟化钡

名称:氟化钡(BaF2)
与氟化钙具有相似的物理特性,在室温下蒸镀氟化钡,使用较低的蒸着速度时材料的堆积密度为0.66,并且密度变化与蒸着速度增大几乎成正比,在速度为20NM/S堆积密度高达0.83,它的局限性又是它缺乏完全致密性.透过性在高温时移到更长的波长,所以它只能用在红外膜.
透光范围(nm) 折射率(N)
500nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
250-15000 1.48 约1500 电子枪,
钼钽钨舟 红外膜 少

薄膜氟化铅

名称:氟化铅(PbF2)
氟化铅在UV中可用作高折射率材料,在300nm时N=1.998,该材料与钼钽,钨舟接触时折射率将降低,因此需要用铂或陶瓷皿.Ennos指出氟化铅具有相对较低的应力,开始是压力,随着膜厚度的增加张力明显增大,但这与蒸着速度无关.
透光范围(nm) 折射率(N)
500nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
250-17000 1.75 700--1000 电子枪,
铂舟,坩锅 红外膜 少

薄膜

名称:铬(Cr)
铬有时用在分光镜上并且通常用作"胶质层"来增强附着力,胶质层可能在5-50NM的范围内,但在铝镜膜导下面,30NM是增强附着力的有效值.颗粒状可用钨舟蒸发而块状宜用电子枪来蒸发,该材料升华,但是表面氧化物可以防止它蒸发/升华,可以全用铬电镀钨丝.可以用铬作为胶质层对金镜化合物进行韧性处理,也可在塑料上使用铬作为胶质层.也可使用一个螺旋状的钨丝蒸发.它应该是所有材料中具有最高拉应力的材料.
透光范围(nm) 折射率(N)
500nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
⒈5 1300--1400 电子枪,
铂舟,钨舟 吸收膜分光膜导电膜加硬膜

薄膜

名称:铝(Al)
不管是装饰膜还是专业膜都是普遍用于蒸发/溅镀镜膜,常用钨丝来蒸发铝丝,在紫外域中它是普通金属中反射性能最好的一种,在红外域中不用Cu,Ag,Au.铝原先有一个比较高的拉应力,在不透明厚度时,该 拉应力降低到一个小的压应力,并且蒸着以后拉应力进一步降低.其膜的有效厚度为50NM以上.

薄膜

名称:银(Ag)
如果蒸着速度足够快并且基板温度不很高时,银和铝一样具有良好的反射性,这是在高速低温下大量集结的结果,这一集结同时导致更大的吸收.银通常不浸湿钨丝,但是往往形成具有高表面张力的液滴,它可以用一高紧密性的螺旋式钨丝来蒸发,从而避免液滴下掉.有人先在一个V型钨丝上绕几圈铂丝接着绕上银丝,银丝可以浸湿铂丝但没有浸湿钨丝.

薄膜

名称:金(Au)
金在红外线1000nm波长以上是已知材料中具有最高反射性的材料,作为一种贵重金属,它具有较强的化学坚硬性,由于它的可塑性因而抗擦伤性能低,AU可用钨或氮化硼舟皿或者电子枪来蒸发(不能与铂舟蒸发,它与铂很快合金).金对玻璃表面的附着力低,因而通常使用一层铬作为胶质层.也可用氧离子助镀使金的附着力得到上百倍的改善,在不透明性达到即中止IAD,并且最后的薄膜中不含有氧,掺氧将降低薄膜的反射率.
铟---锡氧化物
名称:铟---锡氧化物和导电材料
铟-锡氧化物(ITO)和In3O5-SnO2有相对良好的导电性能和可见光穿性.这样的薄膜在数据显示屏和抗热防霜装置等方面已有很大原需求.在建筑上可用作择光窗和可控穿透窗.ITO n=1.85 at500nm熔化温度约1450℃.
名称:铝(Al)
不管是装饰膜还是专业膜都是普遍用于蒸发/溅镀镜膜,常用钨丝来蒸发铝丝,在紫外域中它是普通金属中反射性能最好的一种,在红外域中不用Cu,Ag,Au.铝原先有一个比较高的拉应力,在不透明厚度时,该 拉应力降低到一个小的压应力,并且蒸着以后拉应力进一步降低.其膜的有效厚度为50NM以上.
名称:H1
透光范围(nm) 折射率(N)
500nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
360--7000 2.1 2200-2400 电子枪,增透,眼镜膜 少
名称:H2
透光范围(nm) 折射率(N)
500nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
400-5000 2.1 2200 电子枪,增透,眼镜膜 少
名称:H4
透光范围(nm) 折射率(N)
500nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
360--7000 2.1 2200-2400 电子枪,增透,眼镜膜滤光片 少
名称:M1
透光范围(nm) 折射率(N)
500nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
300--9000 1.7 2200-2400 电子枪,增透,偏光膜 少
名称:M2
透光范围(nm) 折射率(N)
500nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
210--10000 1.7 2100 电子枪,增透,偏光膜分光膜 少
名称:M3
透光范围(nm) 折射率(N)
500nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
220--10000 1.8 2100 电子枪,增透,偏光膜 少
名称:H5
透光范围(nm) 折射率(N)
500nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
210--10000 2.2 2100 电子枪,增透,滤光片 少
名称:氧化钽(Ta2O5)
透光范围(nm) 折射率(N)
500nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
400--000 2.1 1900--2200 电子枪,增透,干涉滤光片 少
名称:WR--1
透光范围(nm) 折射率(N)
500nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
380--700 约1.5 360--450 钼舟,顶层膜眼镜膜 少
名称:WR--2
透光范围(nm) 折射率(N)
500nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
380--700 约1.5 360--450 电子枪,钼舟 顶层膜防水膜眼镜膜 少
名称:WR--3
透光范围(nm) 折射率(N)
500nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
380--700 约1.3 350--500 钼舟 顶层膜保护膜眼镜膜 少
名称:L--5
透光范围(nm) 折射率(N)
500nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
300--7000 1.48 约2000 电子枪,增透,眼镜膜 少
名称:锥冰晶石(Na5AL3F14)
透光范围(nm) 折射率(N)
500nm 蒸发温度(℃) 蒸发源 应用 杂气排放量
250--14000 约1.33 800--1200 钼舟钽舟 滤光片,紫外膜 少
冰晶石(Na3ALF6)
默克公司研制的一系列的混合膜料
H1 高折射率:2.1---2.15 适用于防反膜和眼镜膜
H2 高折射率: 2.1-2.15 适用于防反膜和眼镜膜
H4 高折射率: 2.1-2.15 适用于防反膜和滤光片膜眼镜膜
M1 中折射率: 1.65-1.7 适用于防反膜和偏光膜
⒈ H1,H2,H4可用作来生产高折射率的膜层,在250℃的基底上,2.1-2.15的折射率共有同次性.M1可用来生产中折射率的膜层.H1,H4和M1也能镀在未加热的基底上,折射率会下降.
⒉ H1在可见光到紫外波段内有相当高的透过率,在360NM左右有吸收,同ZRO2一样无法从溶解状态下被蒸发较为均匀的膜层.
⒊ H2在可见光波段内有很高的透过率,但在380NM时有截止吸收,这意味着镀膜条件不理想时1/2光学厚度的存在吸收.H2优点在于它能从溶解状态下被蒸发,因此有良好的同次性和均匀的膜厚.
⒋ H4在可见光波段内有很高的透过率,象H1 一样在360NM左右有吸收,它也能从溶解状态下被子蒸发,具有良好的同次性.
⒌ M1在从近红外到近紫外的波段内有很好的透过率,300NM时有吸收,它也能从溶解的状态下被子蒸发,具有良好的同次性和物质,适合于是高折射率的基底上镀增透膜.
在塑料基底上镀膜因为无法加热基底,所以在膜料的选择上倍加小心,以确保它能在低温下形成稳定膜层,由于温度偏低折射率也随之降低,相应的膜层设计也应改变.
MGF2不能在低温下被子蒸镀,因为只有200℃以上温度时它才能形成稳定的薄膜,因此只能选择氧化物来蒸镀,有些人用IAD助镀强制性得到一个近乎坚固的膜
部分膜料在塑料基底上的折射率:
SiO2 Al2O3 M1 Y2O3 ZrO2 H1 H4 TiO2
⒈45 1.62 1.65 1.8 1.9 1.95 1.95 1.9--2
H2不能在低温下被蒸镀,因为它在蓝光波段有吸收。
M1, H4, SiO2可以组成经典的AR膜系
最常用的塑料基底是:
CR-39:N=1.5
PMMA: N=1.48-1.5
聚碳酸脂: N=1.59

薄膜沉积技术

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将金属薄层沉积到衬底或之前获得的薄层的技术称为表面沉积。这里的“薄”是一个相对的概念,但大多数的沉积技术都可以将薄层厚度控制在几个到几十纳米尺度的范围内,分子束外延技术可以得到单一原子层的结构。
沉积技术在光学仪器(消反射膜,减反射膜,自清洁表面等)、电子技术(薄膜电阻,半导体,集成电路)、包装和现代艺术都有应用。在对薄膜厚度要求不高时,类似于沉积的技术常常被使用。例如:用电解法提纯铜,硅沉积,铀的提纯中都用到了类似于化学气象沉积的过程。
沉积技术以气相沉积法为主,按原理可分为化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)方法和物理气相沉积(physical vapor deposition)方法两大类。
PVD法相对于CVD方法有独特的优势,因此在金属多层膜的制备过程中,大多采用PVD方法。
PVD方法可呈现多种不同形式,如真空蒸发沉积、溅射沉积、离子束和离子束辐照沉积、分子束外延沉积、脉冲激光沉积、离化团簇束沉积、脉冲电弧沉积等。

薄膜选购技巧

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市场上的薄膜品种很多,但最常用的印刷膜有BOPP,NY,PET,PE。就印刷而言,最重要的当然是薄膜的表面处理效果,NY膜是否受潮。印刷时应该制定对膜的表面张力一个膜卷一测的工艺要求。电晕效果具有时效性,放置过长时间,电晕效果可能下降幅度太多达不到印刷的要求;也可以避免由于不小心弄反膜面印刷的故障隐患。
PE膜是我们重点要关注的对象:吹膜时可能有膜卷漏掉电晕处理的;膜厚度过大或不均匀引起电晕效果不够;吹膜是加入太多的爽滑剂或高爽滑粒料比例过大引起电晕效果大幅度下降。12~15umPET膜出现两面的电晕效果相差不大时,容易引发印刷膜卷背粘故障。印刷膜的电晕要求:BOPP,PE≥38达因,PET≥50达因,NY≥52达因。NY膜吸水后并不会对电晕效果产生较大影响,判断NY膜是否吸水看膜有无收缩起趋现象,剪一张膜放进烘箱几个小时,手感是否发硬,如果有起趋,发硬等现象,则该NY膜吸水过多。在采购薄膜一定要向供应商说明该膜的用途和要求,薄膜品种细化,光说PET,NY,BOPP名字,供应商就可能有好几个品种,但不一定都适合。

薄膜试验机

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用途
该系列拉力试验机适用于橡胶、塑料、纺织物、防水材料、电线电缆、网绳、金属丝、金属棒、金属板等材料的拉伸试验,增加附具可做压缩、弯曲试验。具有试验力数字显示,试验速度连续可调,试样拉断自动停机,峰值保持等功能。
功能与特点:
1、采用高精度、全数字调速系统及精密减速机,驱动精密丝杠副进行试验,实现试验速度的大范围调节,试验过程噪音低、运行平稳。
2、万向节采用十字插销结构,而且具有摆角限制功能,一方面便于试样夹持,保证试验同心度,另一方面很好的消除了不规则试样对传感器的影响。
3、触摸键操作方式,液晶显示器实时显示。显示界面可显示试验方法选择界面、试验参数选择界面、试验操作及结果显示界面和曲线显示界面,方便快捷。
4、可实现试样装夹时横梁快慢升降调整,具有过流、过压、过载等保护装置。。
5、选配微机接口,可外接微机实现试验过程的控制及数据的存储、打印。
主要技术指标:
1、 最大试验力:500N;
2、 量 程: 0N-500N;
3、 试验力准确度;优于±1%;
4、 位移分辨率:0.01mm;
5、 位移测量准确度:优于±1%;
6、 拉伸行程:600mm或1000mm(可选)
7、 压缩行程:600mm或1000mm(可选)
8、 试验行程:600mm或1000mm(可选)
9、 位移速度控制范围:1mm/min~500mm/min(普通配置)
10、位移速度控制精度:优于±1%;
11、试验机级别:优于1级
12、变形示值误差:≤±(50+0.15L)
13、试验机尺寸:530*266*1450或1810 mm
14、外观:符合GB/T2611要求
15、成套性:符合标准要求
16、保护功能:试验机有过载保护功能
17、供电电源:220V,50Hz
18、重量:150KG

薄膜使用寿命

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拼缝莫太窄大棚薄膜都是由若干窄幅薄膜拼接而成的,在拼接时要增大粘接面积,提高粘接强度。若拼缝太窄,粘接面积小用力拉扯时就会造成裂缝。
用线压住薄膜建大棚盖上薄膜后,应立即用压膜线压住。一般每隔1—2个棚架拉一道压膜线,线的松紧要适度,同时在迎风一面设立简易防风障。
薄膜破损要修补薄膜在使用和保存过程中容易破损,使用中破损可采用临时修补方法。方法有二:一是水补法,把破损处擦洗干净,剪一块比破损地方稍大的无破洞的薄膜,蘸上水贴在破洞上,排净两膜间的空气,按平即可;二是纸补法,农膜轻度破损用纸蘸水后趁湿贴在破损处,一般可使用10天左右。
拆棚后的破损薄膜要采用永久修补法。质地较厚的薄膜发生破损,可用质地相同的薄膜盖在上面,用细线密缝连接。也可把破损处洗净,用一块稍大的薄膜盖住破洞,再蒙上2-3层报纸,用电熨斗沿接口处轻轻熨烫,两膜受热粘贴,冷却后便会粘在一起,此法称为热补法。另外有胶补法,把破洞四周洗干净,用毛刷蘸专用胶水涂抹,过3-5分钟后,取一块质地相同的薄膜贴在上面,胶水干后即可粘牢。热补法和胶补法补膜效果好,缝补法不但漏气,而且容易拉开,对质地不是较厚的薄膜最好不用。
不用时挖坑埋藏薄膜在收藏期间,要严防暴晒、烟熏、火烤,否则,其使用寿命会大大缩短。棚膜最好的储存方法是挖坑埋藏,生产结束后,拆下的薄膜要先洗干净晾干,卷好后用旧薄膜包裹起来,选择土壤干湿度适中的地方挖一个坑,然后把包裹好的薄膜放进坑内埋藏。注意,薄膜上层离地面的距离在 30厘米以上。此法可避免农膜在空气中存放老化发脆,而缩短使用寿命。
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科学 学科