化工设备真空获得和真空镀膜a
真空镀膜的工艺流程
真空镀膜的工艺流程真空镀膜是一种常见的表面处理方法，广泛应用于光学、电子、机械等行业。
下面介绍一下真空镀膜的工艺流程。
首先，准备工作是非常重要的。
需要准备好待镀膜的基材，以及镀膜所需的材料。
常见的镀膜材料有金属、非金属和合金等。
准备工作完成后，进入下一步。
第二步是真空环境的建立。
将待镀膜基材放入真空室内，通过抽空和加热的方式，将室内气体排出，创造出高真空环境。
通过这样的处理，可以减少气体分子对薄膜的干扰，提高镀膜的质量。
接下来是加热和清洗。
通过加热基材，可以让其表面的杂质和气体揮发出来，保证镀膜的附着力。
同时，对基材进行清洗，去除杂质和油脂，保证镀膜的质量。
第四步是镀膜材料的蒸发。
将镀膜材料放入蒸发源中，通过加热将其蒸发出来。
蒸发过程中，材料的蒸发速度需要控制好，以保证薄膜的均匀性。
同时，还可以通过控制镀膜材料的厚度，来调节镀膜的光学性能。
第五步是反应气体的引入。
在一些特殊的镀膜过程中，为了改善薄膜的特性，需要引入一些反应气体。
这些气体可以与镀膜材料反应，形成所需的复合薄膜。
最后一步是冷却和检测。
当镀膜过程完成后，需要进行冷却，使膜层逐渐凝固固化。
然后对镀膜进行检测，通过各种分析工具和设备，检测薄膜的厚度、折射率、光学均匀性等参数。
总的来说，真空镀膜工艺流程包括准备工作、真空环境建立、加热和清洗、蒸发、反应气体引入、冷却和检测等步骤。
每个步骤都需要严格控制，以保证镀膜的质量和性能。
随着技术的发展，真空镀膜工艺也在不断改进和创新，以满足不同行业的需求，提高产品的质量和竞争力。
真空镀膜原理
真空镀膜原理一、前言真空镀膜是一种将金属或非金属材料在真空环境下沉积在基材表面的技术。
它被广泛应用于电子、光学、机械和化工等领域，如光学镜片、太阳能电池板、LED灯等。
二、真空环境真空环境是指气体压力低于标准大气压的环境。
在真空环境下，气体分子之间的距离变大，碰撞几率变小，因此气体的热传导和传热能力也变小。
同时，在真空中，气体分子不会对材料表面造成化学反应和腐蚀。
三、真空镀膜设备1. 真空室真空室是进行真空镀膜的核心部件。
它通常由不锈钢或铝合金制成，并具有良好的密封性能。
在真空室内部设置有加热器、冷却器和抽气装置等设备。
2. 抽气系统抽气系统是将真空室内的气体抽出的关键设备。
通常采用机械泵和分子泵组合使用。
机械泵用于抽取大气压以下的气体，而分子泵则用于抽取高真空下的气体。
3. 加热器加热器是在真空室内加热材料的设备。
它通常采用电阻丝或电子束加热器。
在加热过程中，材料表面会发生蒸发和扩散现象。
4. 冷却器冷却器是在真空室内降温的设备。
它通常采用水冷方式，以保证镀层质量。
四、真空镀膜过程1. 蒸发在真空环境下，将待沉积材料放置在加热器中进行加热，使其表面温度升高到一定程度后，材料表面开始发生蒸发现象，并逸出到真空室中。
2. 扩散蒸发出的原子或分子会沿着不同方向扩散，并沉积在基材表面上。
扩散速率与原子或分子的平均自由程有关。
3. 沉积通过扩散作用，原子或分子最终沉积在基材表面上形成一层薄膜。
沉积速率与蒸发速率和扩散速率有关。
五、真空镀膜技术分类1. 热蒸发镀膜热蒸发镀膜是指通过加热材料使其表面发生蒸发现象，并沉积在基材表面上形成一层薄膜。
这种方法适用于大部分金属和非金属材料。
2. 电子束物理气相沉积电子束物理气相沉积是指通过电子束加热材料使其表面发生蒸发现象，并沉积在基材表面上形成一层薄膜。
这种方法适用于高熔点金属的镀涂。
3. 磁控溅射镀膜磁控溅射镀膜是指通过将待沉积材料制成靶，然后在真空环境下利用离子轰击使其表面产生溅射现象，并沉积在基材表面上形成一层薄膜。
真空镀膜方面的基础知识
真空镀膜技术深圳微普真空系统集成有限公司真空“真空”这一术语译自拉丁文Vacuo，其意义是虚无。
其实真空应理解为气体较稀薄的空间。
在指定的空间内，低于一个大气压力的气体状态统称为真空。
真空状态下气体稀薄程度称为真压力的气体状态统称为真空真空状态下气体稀薄程度称为真空度，通常用压力值表示。
真空技术是基本实验技术之自从真空技术是基本实验技术之一。
自从1643年托里拆利做了著名的有关大气压力实验，发现了真空现象以后，真空技术迅速发展。
现在，真空技术已经成为一门独立的前言学科。
它的基本内容包括：真空物理、真空的获得、真空的测量和检漏、真空系统的设计和计算等。
随着表面科学、空间科学高能粒子加速器、微电子学、薄膜技术、冶金工业以及材料学等尖端科技的发展，真空技术在近代尖端科学技术中的地位越来越重要。
真度单位真空量度单位1标准大气压=760mmHg=760(Torr) 1标准大气压=1.013x105Pa1Torr1333Pa1Torr=133.3Pa真空区域的划分目前尚无统一规定，常见的划分为：35−−粗真空低真空)10760(1010Torr pa )1010(1010313Torr pa −−−−高真空)1010(10108361Torr pa −−−−−−超高真空极高真空)1010(1010128106Torr pa −−−−−−)10(101210Torr pa −−<<真空获得—真空泵1654年，德国物理学家葛利克发明了抽气泵，做了著名的马德堡半球试验。
的马德堡半球试验原理：当泵工作后，形成压差，p1>p2，实现了抽气。
真空泵的分类气体传输泵:是一种能将气体不断地吸入并排出泵外以达到抽气目的的真空泵，例如旋片机械泵、油扩散泵、涡轮分子泵。
气体捕集泵:是一种使气体分子短期或永久吸附、凝结在泵内表面的真空泵，例如分子筛结在泵内表面的真空泵例如分子筛吸附泵、鈦升华泵、溅射离子泵、低温泵和吸气剂泵。
《真空镀膜设备》课件
通过自动化和智能化的技术手段，降低人工成本和操作难度。
节能减排技术
研究节能减排技术在真空镀膜设备中的应用，以降低能耗和减少环 境污染。
高效清洗与维护技术
开发高效、环保的清洗和维护技术，以降低设备维护成本和延长设 备使用寿命。
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真空泵的工作原理
利用机械或物理的方法，从真空系统中排除气体分子 。
真空度的测量与控制
使用真空计测量真空度，通过调节阀门或泵的工作状 态来控制真空度。
真空室的清洁与维护
定期清洁真空室，确保其内部无残留物，以保持高真 空度。
镀膜材料的蒸发与凝结
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蒸发源的选择
根据镀膜材料的不同，选择相应 的蒸发源，如电阻加热、电子束 加热等。
设备。
高精度
能够实现纳米级薄膜厚度的控 制。
高质量
镀膜过程中无杂质混入，薄膜 纯度高。
长寿命
设备结构稳定，维护成本低。
真空镀膜设备的应用领域
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光学领域
镀膜在眼镜、相机镜头、 太阳能集热管等方面有广 泛应用。
电子领域
镀膜在集成电路、电子元 件、平板显示器等方面有 重要应用。
装饰领域
镀膜在金属工艺品、高档 家具、钟表等方面有装饰 作用。
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真空系统的维护和保养对于设备的正常运行至关重要 ，定期检查和清洁各部件，确保其正常运转，是保证
设备性能和延长使用寿命的关键。
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为了保证设备的稳定运行和延长使用寿命，真空系统 的设计和制造需要充分考虑材料的选择、密封性能以 及各部件之间的连接与配合。
加热系统
加热系统是实现真空镀膜工艺的重要部分，其主 要功能是为工件和/或镀膜材料提供所需的热量。
真空镀膜设备工作原理
真空镀膜设备工作原理
首先，设备会通过抽气系统将工作室内的气体抽除，建立真空环境。
通常会使用机械泵、分子泵等组合进行抽空，以确保工作室内的气压降至所需的真空度。
接下来，通过加热系统对待镀膜物进行加热处理。
加热的目的是提高待镀膜物的表面活性，使其更容易与镀膜材料反应。
加热方式可以采用电加热、电子束加热、感应加热等。
加热过程中，设备会监控和控制加热温度，以确保待镀膜物的温度在适宜的范围内。
当待镀膜物达到一定温度后，镀膜材料开始加入工作室。
镀膜材料以固体、液体或气体形式进入工作室，然后在真空的环境下蒸发、溅射或离子细化。
镀膜材料通过物理或化学反应与待镀膜物表面发生作用，形成所需的镀膜。
在镀膜过程中，设备通常还会设置有适当的控制装置，例如离子源、磁控溅射源等，来实现对镀膜材料的流量、能量等参数的精细控制。
这些控制装置有助于优化镀膜质量和性能。
最后，当镀膜完成后，设备会开始退室过程，将工作室内的气体重新排出，恢复大气压环境。
通常会通过相应的抽气装置将气体排出去，以确保工作室内的真空度降为正常大气压。
总之，真空镀膜设备通过抽空、加热、镀膜和退室等步骤实现对待镀膜物表面的镀膜。
通过控制镀膜材料的流量、能量等参数，可以实现对镀膜质量和性能的精细调控。
真空镀膜设备广泛应用于电子、光学、材料等领域，可以提供具有特殊功能和外观的表面涂层。
真空镀膜机的工作原理
真空镀膜机的工作原理真空镀膜机是一种常用于制备薄膜的设备，它通过在真空环境中沉积原子或分子来形成一层膜。
其工作原理如下：1. 真空环境的建立：首先，真空镀膜机会通过使用真空泵将工作室内的气体排出，以建立一个低压环境。
这个过程称为抽气。
一般来说，常见的压力范围为10^-3 Pa到10^-8 Pa。
2. 加热源：真空镀膜机通常配备一个加热源，用于提供能量以使膜材料在表面上蒸发并形成薄膜。
加热源可以是电阻丝、电子束或激光，具体取决于所使用的膜材料和制备过程。
3. 蒸发源：蒸发源是真空镀膜机中最重要的部分之一，它可以提供原子或分子，以用于形成薄膜。
常见的蒸发源包括热腔源、电子枪和离子束源。
蒸发源将膜材料加热至其蒸发温度，从而导致材料从固态直接转变为气态。
4. 材料输送：蒸发源会将蒸发的膜材料从源头输送到待沉积的基底表面。
材料输送系统通常由磁控溅射、电子束或离子束等技术组成。
这些技术可以控制蒸发材料的方向和速率，以确保均匀沉积在基底表面上。
5. 沉积过程：一旦膜材料进入基底表面，它会沉积在其表面形成一层膜。
膜的厚度可以通过控制蒸发源的蒸发速率和沉积时间来调节。
在膜沉积过程中，为了确保膜的质量，通常需要进一步优化膜的结构和性能。
6. 监测和控制：真空镀膜机需要一定的监测和控制系统来监测和控制各个参数，以确保薄膜的质量和均匀性。
常见的监测技术包括压力计用于测量真空度，光学薄膜监测仪用于测量膜的厚度和光学性能，以及温度传感器用于监测和控制加热源的温度。
7. 辅助设备：为了更好地实现膜的沉积，真空镀膜机还可以配备气体进料系统、冷却系统和旋转台等辅助设备。
气体进料系统用于控制腔体内的气氛，冷却系统用于冷却基底表面以帮助膜材料的沉积，旋转台用于改变基底表面的角度和位置。
总的来说，真空镀膜机的工作原理是通过将材料加热至其蒸发温度，产生的原子或分子在真空环境下在基底表面沉积，形成一层薄膜。
通过控制各个参数和使用适当的监测和控制系统，可以实现高质量和均匀的薄膜制备。
真空镀膜实验报告
真空镀膜实验报告真空镀膜实验报告引言：真空镀膜技术是一种将金属薄膜沉积在基材表面的方法，通过控制沉积参数和真空环境，可以获得具有特殊功能和性能的薄膜材料。
本实验旨在探究真空镀膜技术的原理和应用，以及分析实验结果。
一、实验原理真空镀膜技术是利用真空环境下的物理或化学过程，在基材表面形成一层金属薄膜。
实验中，我们使用了蒸发镀膜的方法。
首先，将金属材料（如铝）置于真空腔体中的加热器内，然后加热金属材料，使其蒸发成气体。
蒸发的金属气体通过减压系统，进入到基材表面，形成金属薄膜。
二、实验步骤1. 准备基材：将需要镀膜的基材（如玻璃片）进行清洗和处理，以确保表面干净和平整。
2. 装置真空镀膜设备：将基材放置在真空腔体中，确保基材与蒸发源之间的距离适当，并调整真空度。
3. 加热蒸发源：打开加热器，将金属材料加热至蒸发温度，使其蒸发成气体。
4. 控制沉积速率：通过控制蒸发源的温度和真空度，调节金属气体的流量和速率，以控制金属薄膜的厚度和均匀性。
5. 结束镀膜：达到所需的薄膜厚度后，关闭加热器和真空泵，待系统冷却后取出基材。
三、实验结果与分析通过实验，我们成功制备了一层铝薄膜。
观察镀膜表面，可以发现薄膜均匀、光滑，并且与基材紧密结合。
这是因为在真空环境下，金属气体分子自由扩散，避免了空气中的杂质和氧化物对薄膜形成的干扰。
此外，薄膜的厚度也可以通过调节蒸发源的温度和时间来控制，实验中我们制备了不同厚度的铝薄膜。
四、应用前景真空镀膜技术在许多领域具有广泛的应用前景。
首先，它可以用于制备具有特殊功能的薄膜材料，如防反射涂层、导电薄膜、光学滤波器等，广泛应用于光学、电子、航空航天等领域。
其次，真空镀膜技术还可以用于改善材料的表面性能，如增加材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性等。
此外，真空镀膜技术还可以用于制备纳米材料和纳米结构，用于研究纳米尺度下的物理和化学性质。
结论：通过本次实验，我们深入了解了真空镀膜技术的原理和应用。
实验结果表明，真空镀膜技术可以制备出具有特殊功能和性能的薄膜材料，并且具有广泛的应用前景。
真空镀膜工艺介绍
真空镀膜工艺介绍真空镀膜是一种利用真空条件下进行表面薄膜沉积的工艺方法。
通过将材料加热到蒸发温度并使气体或金属源蒸发，然后使蒸发物质沉积在基材表面上，形成薄膜。
真空镀膜技术广泛应用于光学、电子、航空航天、建筑和装饰等领域。
真空镀膜工艺大致分为四个主要步骤。
首先是蒸发源制备，该步骤包括选择适当的材料作为蒸发源，通常为金属或化合物。
然后，将蒸发源放置在真空室中的加热系统中，加热到材料的蒸发温度。
蒸发温度取决于材料的熔点和所要制备的薄膜的特性。
第二步是真空系统的准备，通常需要将真空室抽真空以减少残留气体的影响。
真空级别通常达到10^-3或更高，以确保在蒸发过程中气体分子对薄膜形成的影响最小化。
真空系统还应具备稳定的真空度和泄漏度，以确保蒸发过程的可重复性和稳定性。
接下来是薄膜沉积过程，通常有三种主要的薄膜沉积技术：蒸发沉积、溅射沉积和反应蒸发沉积。
在蒸发沉积中，蒸发源加热到蒸发温度时，蒸发的材料由于热蒸汽的运动而扩散到基材表面，形成均匀的薄膜。
溅射沉积是将高速离子束或电子束轰击材料表面，将材料溅射到基材表面上，形成薄膜。
反应蒸发沉积是通过在蒸发源和基材之间引入可反应的气体，使其与蒸发物质反应生成薄膜。
最后是工艺的监控和控制。
在薄膜沉积过程中，应对薄膜的厚度、成分和结构进行监控和控制。
常用的技术包括薄膜厚度测量、光学薄膜监控和电子束控制。
这些技术可以保证薄膜具有所需的光学、电学和机械性能。
真空镀膜工艺有许多优点。
首先，真空条件下薄膜的成分和结构可以得到精确控制，可实现针对不同应用的需求。
其次，真空镀膜过程不会产生污染和氧化，可以得到高质量的薄膜。
此外，真空镀膜具有高效、节能的特点，是一种相对环保的表面处理技术。
总而言之，真空镀膜是一种应用广泛的表面处理技术，可以用于制备具有各种功能的薄膜。
通过合理选择材料、优化工艺参数和精确的监控，可以获得具有高质量、可重复性和稳定性的薄膜，满足不同领域的需求。
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由于上述原因，真空中分子之间碰撞频率 很低，分子与固体表面碰撞的频率极低。单位
面积上气体分子碰撞频率ν与压强p的关系为：
3.51022 p
MT
式中M和T分别为气体分子的分子量（单位： g）和温度（单位：K）。
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在普通高真空，例如106Torr时，对于 室温下的氮气，v44 110 分 4 /c子 2 m s， 如果每次碰撞均被表面吸附，按每平方 厘米单分子层可吸附51014个分子计算， 一个“干净”的表面只要一秒多钟就被 覆盖满了一个单分子层的气体分子：而 在超高真空P1010Torr1或011Torr 时，由 同样的估计可知“干净”表面吸附单分 子层的时间将达几小时到几十小时之久。
极高真空 1331 3 010Pa
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（3）真空测量方法
测量低于大气压的气体压强的工具称为真 空计。真空计可以直接测量气体的压强，也可 以通过与压强有关的物理量来间接地测量压强。 前者称为绝对真空计，后者称为相对真空计。 按照真空计的不同原理与结构可以分为：静态 变形真空计、压缩式真空计、热传导真空计、 电离真空计、气体放电真空计、辐射真空计等。
真空状态下气体稀薄程度称为真空度，通常 用压力值表示。1958年，第一界国际技术会议曾 建议采用“托”(Torr)作为测量真空度的单位。 国际单位制(SI)中规定压力的单位为帕(Pa)。我 国采用SI规定。
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1标准大气压(1atm)≈1.013×105Pa(帕) 1Torr≈1/760atm≈1mmHg 1Torr≈133Pa 我国真空区域划分为：粗真空、低真空、 高真空、超高真空和极高真空。
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实验目的
（1）掌握真空获得和测量的方法． （2）掌握真空镀膜的方法。
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实验原理
1.低真空的获得
获得低真空常采用机械泵，机械泵是运用机 械方法不断地改变泵内吸气空腔的体积，使被 抽容器内气体的体积不断膨胀，从而获得真空 的装置。它可以直接在大气压下开始工作，极 限真空度一般为1.33~1.33×10-2Pa，抽气速率 与转速及空腔体积V的大小有关，一般在每秒几 升到每秒几十升之间。
（1）真空的基本特点
在真空中，气体分子密度低，在某些情况 下，真空可以近似地看作没有气体“污染” 的空间。真空中，气体分子或带电粒子的平 均自由程为：
kT 2 2 p
其中为分子直径，p为压强，T为气体温度， k为玻耳兹曼常数。
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例如室温下氮分子的平均自由程在 压强为 109Torr 时将长于50km。电子 和离子在气体中的平均自由程分别时气 体分子平均自由程的 5.66 和 1.41 倍。 因此除非在宇宙空间，几乎所有地面上 体积有限的超真空系统中，气体分子之 间或气体分子与带电粒子之间的碰撞都 可以近似忽略。
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真空技术在二十世纪得到迅速发展，并有 广泛的应用。二十世纪初，在真空获得和测量 的设备方面取得进展，如旋转式机械泵，皮氏 真空计，扩散泵，热阴极电离真空计的发明， 为工业上应用高真空技术创造了条件．接着， 油扩散泵，冷阴极电离真空计的出现使高真空 的获得及测量取得一大进展．五十年代，真空 技术进入超高真空时代，发明了B-A规，离子 泵，涡轮分子泵．近二十年来，高能加速器， 受控热核反应装置、空间技术，表面物理，超 导技术笋，对真空技术提出了更新，更高的要 求，使真空技术在超高真空甚至极高真空方面 迅速发展．
真空技术
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引言
“真空”这一术语译自拉丁文Vacuo，其意义 是虚无。其实真空应理解为气体较稀薄的空间。 在指定的空间内，低于一个大气压力的气体状态 统称为真空。真空状态下气体稀薄程度称为真空 度，通常用压力值表示。
真空技术是基本实验技术之一。自从1643年 托里拆利(E. Torricelli)做了著名的有关大气压力 实验，发现了真空现象以后，真空技术迅速发展。 现在，真空技术已经成为一门独立的前言学科。 它的基本内容包括：真空物理、真空的获得、真 空的测量和检漏、真空系统的设计和计算等。随 着表面科学、空间科学高能粒子加速器、微电子 学、薄膜技术、冶金工业以及材料学等尖端科技 的发展，真空技术在近代尖端科学技术中的地位 越来越重要。 化工设备真空获得和真空镀膜a
化工设备真空获得和真空镀膜a
粗真空
1 0 1 15 3 ~ 0 1 3 3 13 3 P 0a
低真空
高真空
1 3 3 13 3 ~ 0 1 3 3 1 3 1 0 Pa 1 3 3 1 1 3 0 ~ 1 3 3 1 6 3 0 Pa
超高真空 1 3 3 1 6 3 0 ~ 1 3 3 1 1 3 0 P 0 a
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Hale Waihona Puke 4）真空技术的发展及应用十九世纪初，利用低真空产生压力差的原 理发明了真空提升、真空输送、吸尘、过滤、 成形等技术。1879年爱迪生发明白炽灯，抽出 灯泡中化学成份活泼的气体(氧、水蒸汽等)， 防止灯丝在高温下氧化．同年，克鲁克斯发明 阴极射线管，第一次利用真空下气体分子平均 自由程增大的物理特性．后来，在电子管、电 视管、加速器、电子显微镜、镀膜、蒸馏等方 面也都应用了这一特性．1893年发明杜瓦瓶， 这是真空绝热的首次应用．
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因此超高真空可以提供一个“原子 清洁”的固体表面，可有足够的时间对 表面进行实验研究。这是一项重大的技 术突破，它导致了近二十年来新兴不明 科学研究的蓬勃发展。无论在表面结构、 表面组分及表面能态等基本研究方面， 还是在催化‘腐蚀等应用研究方面都取 得长足的发展。
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超高真空的这一特点还为得到超纯 的或精确掺杂的镀膜或分子束外延生长 晶体创造了必要的条件，这促进了半导 体器件、大规模集成电路和超导材料等 的发展，也为在实验室中制备各种纯净 样品（如电子轰击镀膜、等离子镀膜、 真空剖裂等）提供了良好的基本技术。
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（2）真空度的单位与区域划分