真空镀膜技术在工业上的应用及发展

安丽

摘要：真空镀膜是一门很有发展前景的表面涂覆技术，它具有其他工艺不可取代的优异特点，且不受镀膜基材和形状的影响。镀膜的厚度可以自行控制，因此被广泛地应用于电子设备、天文仪器、仪器、仪表等行业。本文主要阐述了真空镀膜的基本原理，并指出其在工业上的应用及发展。

关键词：真空镀膜；反射镜；工程塑料

1. 引言

随着当今科学技术地飞跃发展，真空镀膜技术在光学、原子能、电子及空间技术等大多数工业和科学领域中获得了广泛的应用。真空镀膜技术是一项综合、广范的先进应用技术，是许多的前沿科学技术发展的基础技术之一，与此同时也成为了当前许多高新技术进行发展所必需的手段。目前这一技术之所以得到了快速发展，不光因为它是单一的真空技术，而是以真空技术做为基础，经过物理或化学相关的方法，为科研和生产工业提供了科学的镀膜新工艺。

真空镀膜技术替代了传统电镀的工艺，不仅能够节约了大量的膜材、降低了能耗，而且还能够消除电镀过程中所产生的环境污染。可以这么说，真空镀膜技术提高了各行各业中产品的质量，成为了发展产品的新手段，而且近几十年来受到各国技术重视，发展的趋势也会是经久不衰的。

2. 真空镀膜原理

真空镀膜是运用真空镀膜机，将膜材置于真空镀膜机的电极上，将镀膜室抽成真空，使镀膜中的真空度达到1.3×10-2～1.3×10-3Pa，然后进行电极加热，膜材会慢慢地融化、气化及升华，变成气体，最终附着在基材上[1]。真空镀膜包括真空离子蒸发，磁控溅射，MBE分子束外延，PLD激光溅射沉积等很多种。需要镀膜的被称为基片或基材，能在固态的基材上镀制金属、合金和半导体等薄膜，薄膜的成分可以根据实际情况进行任意调控，可以镀制出更加纯度高、致密度高、强附着力的各种功能性、光学性和电子性薄膜。

3. 真空镀膜在工业上的应用及发展

3.1真空镀膜在汽车灯具上的应用

目前汽车灯具正紧紧地伴随着工业科学技术的发展，除了照明的基本功能外，车灯已经成为了汽车安全技术的关键组成部分，并且也对安全行车起到了重要的作用。随着当前汽车轻量化的需求和工程塑料的快速发展，工程塑料广泛的应用于生产车灯、仪表盘、保险杆和内饰件等汽车部件，不仅可以给车灯的复杂结构带来设计制造的灵活性，而且将会提高汽车部件的节能性和装饰效果[2]。以工程塑料为基材，在其表面进行真空蒸镀铝的方法得到镀膜，能够提高反射率与金属化的装饰效果，制作为车灯的反射镜，这种方案已经技术相对的成熟并且经济有效，成为了大多数企业的选择，在可见光光谱的范围内其反射率能够达到80%以上[3]。

3.2真空镀膜在汽车轮毂上的应用

真空镀膜是高性能、高水平、绿色环保、充分利用资源的一种先进技术，轮毂经过真空镀膜后其外型飘逸奢华、色彩饱满绚丽、大方美观，能够大大地提高汽车座驾独特的个性魅力，使其在市场竞争中具有了更加广阔前景。铝合金轮毂经过真空镀膜后具有重量相对较轻且承压能力变强的特点，此项新技术的出现填补了目前国内汽车铝合金轮毂领域低压铸造工艺的空白，能够为汽车制造厂家和购买者提供更加优质丰富轮毂产品种类的选择。真空镀膜铝合金轮毂质量均匀分布，不仅使其平衡性能提高，而且在行驶过程中更加舒适，可以降低轮胎的磨损，进一步降低油耗。从生产环境方面，真空镀膜比普通的电镀工艺所产生的废料少，对环境造成的污染小，绿色环保，能够充分利用资源。随着汽车产业化大量的发展，对石油资源的消耗逐渐增加，进而加强了汽车尾气造成环境的污染，使得全世界各国对汽车环保节能的问题更加重视[4]。

3.3真空镀膜在塑料薄膜的应用

随着消费者对塑料薄膜的机械强度、尺寸稳定性和耐热性的要求不断提高，使得薄膜厚度的均匀性得到了很大的改善，由于超薄的薄膜生产和真空镀膜工艺技术的不断提高与改进，真空镀膜的塑料薄膜应用更加广泛。当前主要用于生产电容器、包装和装饰相关的材料。虽然在各类尖端和精密产品的领域真空镀膜塑料薄膜使用量不是很多，但是却有着极其强大的潜在空间。塑料薄膜经过真空镀膜后，表面生成一层镀膜层使其附着于塑料薄膜上，根据产品光、热功能、阻隔功能、电磁功能或装饰功能等不同的要求，真空镀膜可以生产出各种行业所需的塑料薄膜供其使用。利用光、热功能制作车灯反光镜、民用镜、手电筒等的反光罩；还可以制作干涉滤光镜、透镜、眼镜、天体望远镜；道路标识；农田与果园所需要的保温膜等。电容器、透明电导膜、印刷电路板、电磁屏蔽膜和磁性薄膜等都是依据真空镀膜塑料薄膜的电磁功能所生产的[5]。而利用装饰功能可以生产金银丝、烫转印膜、装饰膜以及人造花做为玩具和钟表等日用品的表面装饰。

3、结语

随着当今社会经济不断地发展，国家和群众对环境保护的意识逐步提高，一方面由于工业水镀对水有很严重的污染，已经被国家纳入了控制发展的行列。另一方面，人們的物质文化生活水平也不断地提高，对物质表面或美观也提出了更高的要求。而真空镀膜技术的出现，不仅能够有效的解决上述问题的矛盾，还能够满足人们对美观的要求，减少环境的危害。展望未来，真空镀膜技术具有十分广泛的应用，也将具有的市场前景十分广阔。伴随国家政策进一步的支持，行业管理和规范更加的完善，我们只要增加投入，提高新产品的研发力度，持续创新，真空镀膜技术将会日益显示他的优越性，也将会得到更加快速的发展。

参考文献

[1]令晓明，杨帆，成佰新，范多旺.真空蒸镀铝及保护膜的表面形貌和光学性能研究[J].真空与低温，2011，17（2）：91-95.

[2]凌铭，张建文，黄中荣.汽车灯具的发展趋势[J].照明工程学报，2013，24（04）：111-117.

[3]王禹皓，李春，付秀华等.可见光范围镀铝反射率的研究[J].长春理工大学学报（自然科学版），2009，32（1）：57-59.

[4]肖庆丹，陆斌.铝合金轮毂表面处理新技术[J].现代零部件，2011（4）：80-83.

[5]白秀琴，李健，严新平等.真空镀膜技术在塑料表面金属化的应用[J].武汉理工大学学报，2005，29（6）：947-950.

（作者单位：伟丰（天津）科技发展有限公司）