几种镀膜工艺及其应用的理论研究
镀膜工作原理范文
镀膜工作原理范文镀膜是将一层物质沉积在另一种材料的表面上的过程，以改变材料的光学、电学、磁学和化学性质。
它在许多领域都有广泛的应用，如光学镜片、太阳能电池板、LCD显示器、光学纤维等。
镀膜工艺主要有物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）两种。
物理气相沉积（Physical Vapor Deposition，PVD）是一种利用热蒸发或物理溅射的方法将金属或陶瓷膜沉积在基底上的技术。
其工作原理如下：1.蒸发：将源材料加热到高温，使其转变为气体态，然后通过减压系统在真空室中蒸发。
源材料可以是金属，如铝、铬、铜或金，也可以是陶瓷材料，如二氧化硅或氮化硅。
2.运输：在蒸发过程中，气态的源材料会由真空室中的运输气氛（常为惰性气体）将其传输到基底的表面。
3.沉积：当源材料的气体达到基底表面时，由于与基底表面相互作用，源材料的原子或分子会在基底上沉积，并形成一层薄膜。
这种沉积过程可以通过热散射或物理吸附来实现。
4.成核和生长：薄膜首先通过成核形成微小晶体或原子层，然后逐渐生长，直到完全覆盖基底表面。
5.冷凝：在薄膜生长完成后，真空室内的减压系统会抽取多余的气体，使薄膜冷凝和固化。
化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition，CVD）是利用化学反应在基底上沉积薄膜的一种技术。
其工作原理如下：1.气体供给：将反应气体引入反应室，通常由预脱气过程和气体分解或解离过程组成。
预脱气过程是为了将气体中的杂质去除。
2.气体分解：反应气体在高温下通过化学反应分解为活性物种，如反应气体中的金属有机配合物分解为金属原子。
3.沉积：活性物种在基底表面吸附、扩散并反应，形成一层薄膜。
这种沉积过程主要是由于活性物种的化学反应而导致。
4.成核和生长：薄膜成核和生长的过程与PVD类似。
5.辅助处理：为了获得所需的薄膜性质，可以在沉积过程中通过控制温度、气体流量和反应时间等参数进行辅助处理。
镀膜工艺的优点是可以对薄膜的成分、结构和形貌进行精确控制，并可在不同材料之间实现层状结构。
镀膜溅射理论分析报告
镀膜溅射理论分析报告
镀膜溅射是一种常用的表面处理技术，可以在材料表面形成具有特定性质的薄膜。
本文将对镀膜溅射理论进行分析。
镀膜溅射是利用电子轰击技术将材料蒸发形成离子，然后通过高速运动的离子击打在基底上，从而形成薄膜的过程。
通过镀膜溅射可以实现对材料表面的改性，如增加硬度、提高耐腐蚀性等。
首先，镀膜溅射的理论基础是电子轰击技术。
当电子与材料相互作用时，会将材料中的原子离子化，形成离子和电子。
离子获得足够的能量后，会从材料表面弹出，并通过高速运动撞击在基底上，形成薄膜。
电子在离子化过程中也会失去能量，并与基底相互作用，促使离子在基底上堆积。
其次，镀膜溅射的薄膜形成过程可以通过数学模型进行分析。
数学模型主要包括电磁场模型和离子运动模型。
电磁场模型描述了电子和离子在电磁场中受力、受加速度和运动的规律。
离子运动模型描述了离子在电磁场和基底作用下的运动轨迹，可以计算离子在基底上的能量和动量分布，从而得到薄膜的形成情况。
最后，镀膜溅射的薄膜性能可以通过实验进行测试和分析。
可以通过各种表征技术，如扫描电子显微镜、X射线衍射等，对镀膜薄膜的形貌、成分、结构和性能进行表征。
通过与数学模型进行对比，可以评估数学模型的准确性和可靠性。
总之，镀膜溅射是一种重要的表面处理技术，其理论基础包括电子轰击技术和数学模型。
通过对镀膜溅射理论的分析和实验的验证，可以深入理解其薄膜形成机制和性能规律，为实现对材料表面的精密处理提供理论指导和技术支持。
光学镀膜技术的应用
光学镀膜技术的应用光学镀膜技术是一种利用光学薄膜的干涉与反射性质对光线进行处理的技术。
其应用广泛，包括光电器件、液晶显示器、摄像头镜片、激光光束等等。
下面，我们一起来分步骤阐述光学镀膜技术的应用。
1.光电器件光电器件是光学镀膜技术的重要应用领域之一。
光电器件中的光学镀膜通常是多层光学膜的堆积。
在光学镀膜过程中，需要根据器件需要，选择合适的光学薄膜材料进行镀膜，以达到器件的设计要求。
例如，太阳能电池板为了提高吸收光线的效率会采用內膜式结构进行反射光的利用。
2.液晶显示器现代液晶显示器中的各种反射、散射板、吸收体等都需要采用光学镀膜技术。
光学镀膜技术主要应用于其背光源中的反射或衰减材料，以及显示屏幕上的抗反射材料。
经过光学镀膜处理的液晶显示器，不仅能够保证其高清晰度和色彩还原度，还能有效减少其反光和眩光等负面影响。
3.摄像头镜片摄像头镜片上的光学镀膜主要应用于反射板上。
通过搭配反光板材料，利用光学干涉等原理，可以大大提高镜片的成像质量。
在镀膜过程中，需要根据实际需求选择合适的材料，进行特定的反光率、吸收率和透射率等处理。
4.激光激光技术中的光学镀膜主要应用于光学元件的薄膜增透或反射，以提高激光的利用效率。
例如，在某些激光器中，通过在管壳内部镀上透镜、反射镜等光学薄膜，可以调整激光器的光束发散角；在激光器的输出窗口上镀上透镜膜等材料，可以提高激光能量的输出。
总之，光学镀膜技术已经广泛应用于日常生活的各个领域中。
在实际应用中，镀膜材料的选择、光学膜的生产过程以及成品产品的检测等都是非常重要的环节。
人们应当加强理论研究，不断改进技术工艺，进一步完善各类光学器件的性能和质量，为新的科技研究和产业应用提供可靠的基础和支撑。
镀膜的方法有哪些？简述其原理
真空镀膜：一种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。
此项技术用于生产激光唱片（光盘）上的铝镀膜和由掩膜在印刷电路板上镀金属膜。
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。
蒸发镀膜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。
蒸发源有三种类型。
①电阻加热源：用难熔金属如钨、钽制成舟箔或丝状,通以电流,加热在它上方的或置于坩埚中的蒸发物质（图1[蒸发镀膜设备示意图]）电阻加热源主要用于蒸发Cd、Pb、Ag、Al、Cu、Cr、Au、Ni等材料。
②高频感应加热源：用高频感应电流加热坩埚和蒸发物质。
③电子束加热源：适用于蒸发温度较高（不低于2000[618-1]）的材料，即用电子束轰击材料使其蒸发。
蒸发镀膜与其他真空镀膜方法相比，具有较高的沉积速率，可镀制单质和不易热分解的化合物膜。
为沉积高纯单晶膜层，可采用分子束外延方法。
生长掺杂的GaAlAs单晶层的分子束外延装置如图2[ 分子束外延装置示意图]。
不同光学镀膜方式的比较
不同光学镀膜方式的比较标题：不同光学镀膜方式的比较导言：光学镀膜是一种广泛应用于光学元件制造的技术，它能够改善光学元件的透过率、反射率和耐用性。
然而，有多种光学镀膜方式可供选择，每种方式都具有其特定的优势和限制。
本文将对不同光学镀膜方式进行比较，以帮助读者更好地了解它们之间的差异和适用情况。
第一部分：理论基础1. 光学镀膜概述：解释光学镀膜的定义和重要性，介绍其在光学元件中的各种应用。
2. 光学薄膜理论：简要说明光学镀膜是如何根据光学薄膜理论进行设计和制备的。
第二部分：主要光学镀膜方式的比较1. 全反射镀膜（AR镀膜）：介绍全反射镀膜的原理和特点，强调其提高透过率和减少反射的优势。
- 结构：详细描述全反射镀膜的结构和材料。
- 优点：列举全反射镀膜的主要优点，例如增强透过率、降低表面反射和抗反射的广谱性。
- 缺点：讨论全反射镀膜的潜在限制，如制备复杂、灵敏度较高等。
- 应用：提供全反射镀膜在哪些领域和光学元件中的应用实例。
2. 反射镀膜：探讨反射镀膜的基本原理和优点，说明适用于反射镜等光学器件的特殊需求。
- 结构：阐述反射镀膜的材料和结构设计。
- 优点：介绍反射镀膜的关键优势，例如高反射率、耐久性等。
- 缺点：讨论反射镀膜可能存在的限制，如对光谱范围的限制。
- 应用：提供反射镀膜在哪些领域和光学元件中的典型应用。
3. 滤波镀膜：说明滤波镀膜的原理和应用，强调其用于光学滤波器等特殊光学元件的重要性。
- 结构：描述滤波镀膜的材料和层序设计。
- 优点：列举滤波镀膜的主要优势，例如选择性透过、阻止无用波长等。
- 缺点：探讨滤波镀膜的可能局限，如复杂制备和性能降低。
- 应用：提供滤波镀膜在光学滤波器和其他光学应用中的实际应用案例。
第三部分：光学镀膜方式的选择和发展趋势1. 选择光学镀膜方式的因素：介绍在选择特定光学镀膜方式时应考虑的关键因素，如使用环境、预算和性能要求。
2. 光学镀膜的未来发展方向：展望光学镀膜领域的最新趋势和技术，如纳米光学镀膜和多功能光学镀膜。
镀膜工作原理
镀膜工作原理镀膜是一种常见的表面处理技术，通过在物体表面形成一层薄膜，可以改变物体的外观、性能和功能。
镀膜广泛应用于各个领域，如光学、电子、汽车、建筑等。
本文将详细介绍镀膜的工作原理及其应用。
一、镀膜的工作原理1. 表面反应原理镀膜的工作原理基于表面反应原理。
镀膜过程中，物体表面与镀液中的金属离子或化合物发生反应，形成金属沉积层或化合物薄膜。
这种反应可以是电化学反应或化学反应。
2. 电化学反应电化学反应是镀膜中常用的一种反应方式。
在电化学反应中，物体表面作为阴极，而镀液中的金属离子作为阳极。
当施加电流时，金属离子在阴极表面还原为金属沉积层。
这种方法可以实现均匀的镀膜，并且可以控制镀层的厚度和性质。
3. 化学反应除了电化学反应，化学反应也可以用于镀膜过程。
在化学反应中，镀液中的化学物质与物体表面发生化学反应，形成化合物薄膜。
这种方法常用于某些特殊材料的镀膜，如陶瓷、玻璃等。
4. 蒸发和溅射除了电化学反应和化学反应，蒸发和溅射也是常见的镀膜方法。
在蒸发镀膜中，物体表面加热，使镀液中的物质蒸发并沉积在物体表面。
而在溅射镀膜中，物体表面被金属靶材溅射的离子或原子击中，形成镀层。
二、镀膜的应用1. 光学领域在光学领域，镀膜被广泛应用于镜片、光学器件等。
通过镀膜可以改变光的透射、反射和吸收特性，实现光学器件的性能优化。
例如，通过在镜片表面镀上抗反射膜，可以减少光的反射，提高透光率。
2. 电子领域在电子领域，镀膜被用于制造电路板、导电膜等。
通过镀膜可以实现导电性能的改善，提高电子器件的性能。
例如，在导电膜的制备中，通过在基材表面镀上导电性较好的金属薄膜，可以实现电流的传导。
3. 汽车领域在汽车领域，镀膜被广泛应用于车身装饰、防腐蚀等。
通过镀膜可以增加汽车外观的亮度和光泽度，同时提高车身的耐腐蚀性。
例如，在车身表面镀上镀铬膜，可以提高车身的耐腐蚀性和装饰效果。
4. 建筑领域在建筑领域，镀膜被用于玻璃、金属等材料的表面处理。
镀膜工艺简介AF,AG,AR 20190601
涂层硬度： 测试条件：使用7H三菱铅笔，1KG压力，摩擦速度60次/分钟，摩擦行程40mm，摩 擦次数1次 表面无划痕
人工汗液
摩擦测试仪
摩擦测试仪
AR抗（减）反射增透膜简介
• AR膜又称减反射膜又称增透膜，
• 主要功能:减少或消除透镜、棱镜、平面镜等光学表面的反射光，从而增加这些元 件的透光量。
AF镀膜产品应用领域：
手机、平板、车载、电视、LED等玻璃显示屏
AF生产工艺简介
真空蒸镀：在真空条件下，采用一定的加 热蒸发方式蒸发镀膜材料（或称膜料）并 使之气化，粒子飞至基材表面凝聚成膜的 工艺方法。
真空溅镀：利用辉光放电将氩气(Ar)离子 撞击靶材表面，靶材的原子被弹出而堆积 在基板表面形成薄膜。
AG防炫膜简介
AG镀膜产品特性： 1、反射红外线：降低红外线在玻璃表面的通透率来减少入室红外线光； 2、增强透光率：在反射红外线光线的同时增强其他光源的透过，不影响室内采 光效果 3、防眩光：将光源发出的光通过漫反射改变反射强光对观察者的视觉刺激
AG镀膜产品应用领域： 1、手机、车载导航、电子黑板、电视屏幕、电脑屏幕、精密仪器仪表屏幕、医 疗设备窗口、液晶显示器视窗、电子产品视窗、笔记本触板、无线鼠标触板等； 2、高级画廊和美术馆的名贵字画的镜框，使字画和图片长期保存，永不褪色； 3、博物馆、档案馆等贵重文物保护。
• 减反射膜是应用最广、产量最大的一种光学薄膜，因此，它至今仍是光学薄膜技 术中重要的研究课题.
• 在很多应用领域中，增透膜是不可缺少的，否则，无法达到应用的要求。 就拿一 个由18块透镜组成的35mm的自动变焦的照相机来说，假定每个玻璃和空气的界 面有4%的反射，没有增透的镜头光透过率为27%，镀有一层膜（剩余的反射为 1.3%）的镜头光透过率为66%，镀多层膜（剩余的反射为0.5%）的为85%。
几种膜系的理论及应用研究(要点
武汉职业技术学院毕业论文几种膜系的理论及应用研究系别:光电子技术系班级:光电 11303**:******:***2014年 02月22 日摘要镀膜是将光学薄膜沉积在光学零件表面的制造过程。
光学薄膜应用于各种反射和透射光学元件，薄膜技术是光学技术的一个重要组成部分。
镀膜技术涉及到光电技术、计算机、真空技术、材料科学、自动控制技术等领域。
本文阐述了几种常见镀膜工艺的特点，进行工艺比较，结合当前的实际应用对镀膜的应用做了一定的归纳和总结，对未来镀膜工艺进行展望。
着重介绍了ITO膜和PI膜关键词：镀膜薄膜ITO膜PI膜目录摘要...............................................................错误!未定义书签。
1 绪言 (1)1．1镀膜意义 (1)1．2光学薄膜 (1)2 镀膜技术 (2)2.1常用的镀膜工艺 (2)2.2三种镀膜工艺比较 (3)2.3三种镀膜工艺的应用 (3)3 光学薄膜分类 (5)3.1减反射膜 (5)3.2反射膜 (6)3.3干涉滤光片 (7)3.4分光膜 (7)4 ITO薄膜 (8)4.1ITO薄膜基本性能 (8)4.2 ITO薄膜在国内的发展 (11)5 聚酰亚胺薄膜（PI膜） (12)5.1聚酰亚胺薄膜（PI膜）特性 (12)5.2聚酰亚胺优点 (13)5.3 PI膜未来发展 (13)6 光学镀膜的应用前景 (14)6.1 光学镀膜在光学上的应用 (14)6.2 光学镀膜在电子电路上的应用 (14)6.3 光学镀膜在机械工业的应用 (14)6.4光学镀膜在生活中的应用 (15)6.5 前景展望 (15)参考文献 (16)1 绪言1.1镀膜意义镀膜在利用某些薄膜材料的红外线反射性能的同时，也利用了薄膜在可见光谱范围的干涉效应，通过对薄膜厚度的调整，既达到热反射功能，又可形成所需的反射颜色效果。
镀膜是用物理或化学的方法在材料表面镀上一层透明的电解质膜，或镀一层金属膜，目的是改变材料表面的反射和透射特性。
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再脱 水 日ｎＤ ＴＯ＋ 日０ （２ ℃下） ４ ４ ｉ２２ ２ １０ 该技术对薄膜材料有要求 ： ｓ 有机极性溶体溶解度 ］
范围不能窄 ， 最好不用水溶液 ； 有少 量水参与时应容易 发 生水 解 ， 而且 水解 形成 的薄 膜不 应溶 解 ， 成 的挥 发 生 物易于去除； 水解形成的氧化物应易于低温充分脱水 ； 薄膜 、 基片附着力好。 ｂ ）反应蒸 发镀 膜 。 蒸发不 少金 属氧 化物 时， 望 。 关 键 词 ： 真 空镀 膜 ； 发 镀 膜 ； 蒸 溅射 镀 膜 中图分类号 ： Ｔ ７ Ｂ５ 文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： ２ ９ — ８２ （ １） — ０ ５ ０ ０ ５ ０ ０ 一２ ２０ ０９ — ２ ０ ７
Ｓｔ ｄ ｏ ｖ ｒ ｌ ｃ ｕ Ｃｏ ｔ ｇ Ｐｒｃ ｓ ｅ ｎ ｈ ｐｉａ ｉｎ ｕ ｙ ｆ ｒＳｅ ｅ ａ Ｖａ ｕ ｍ ａ ｉ ｏ ｅ ｓ ｓａ ｄ ｔｅ Ａｐ ｌ ｔ ｓ ｎ ｃ ｏ
收稿 日期 ：０ ２ ０ — ２ ２ １— ５ １
作者简介 ： 张雅娟 ，９ ８ 生， ， １７ 年 女 湖北孝 感人 ，０ ７ 毕业于 华 ２０年
中科技大学光电子 系光学工程专业 ， 硕士。
现缺氧现象， 这会使光学膜产：光吸收现象。在反应沉 生 积过程中， 通过向剩余气体中加氧可 以适 当消除光吸收 的影响。由于热分解或太低的蒸发压强而化合物不可 能直接蒸发 的所有情况都可采用反应蒸发镀膜技术 。 通常用低价氧化物或金属原材料生产氧化膜， 也可用这 种方法生产硫化物和氮化物或其他化合物。必须注意 的是 在反应 条 件下进 行蒸 发 时， 连 续补 充化 学反 应 需要 消耗 的气体。在薄膜沉积中， 必须选择相关过程的所有 参数， 使沉积的薄膜满足最佳化标准。用这种方法生产 的氧化物膜 的质量通常仍然略低于计算结果并略有 吸 收。 这种反应蒸发膜呈多晶ｒ非晶或聚合物结构， ， 表面较 粗糙 ， 有柱状 或海 绵状微 纽 结构 ， 微细结 构有 较大 并 这些 的空 隙和较 大 的 内表 面 。除此 以外， 对基 底 的附着 膜层 力很差， 抗磨损能力和硬度都：低 。由于膜的密度小， 很 膜 的折射率比块状氧化物折射率低得多。 膜的吸收水蒸气 和其他气体使其折射率和其他物理性质改变。 在反应蒸 发之前， 把基底加热到 ３０ ｑ左右， ０ ［ ： 可以提高膜 的质量 。 虽然 加热基底 可能会 导致 较粗糙 的膜结 构 、 增加 表面粗 糙度 ， 加热基底 已成为镀膜 过程 的不 可缺少 的步骤 。 但是 Ｃ 真空阴极磁控溅射镀膜 （ ） 又称离线镀膜 ） 分 ， 为热反射镀膜和低辐射 Ｌｗ Ｅ镀膜 。 ｏ— 除此以外 ， 采用真 空磁控溅射镀膜法生产热反射镀膜玻璃 ，还具有膜层 牢 固和均匀 ， 化学稳定性能好等优点 ， 并且能获得多种 理 想光 学性 能和 丰富 的反射颜 色． 。 采用热反射镀膜时 ， 可以进行多层膜 的生产 ， 可形 成 的材料极多。离线低辐射 Ｌｗ Ｅ ｏ — 镀膜需镀一层纯银 薄膜作为功能膜 ， 纯银薄膜在两层金属氧化物膜之间 ， 金属氧化膜对纯银膜提供保护 ，且作为膜层之 间的中
２ １ 年第 ７期 （ ０２ 总第 ８ 期 ） ２
Ｅ ＥＧ Ｎ Ｎ Ｒ Ｙ Ｏ ＳＲ Ａ ＩＮ Ｎ Ｒ ＹＡ ＤＥ ＥＧ Ｎ ＥＶ Ｔ Ｃ Ｏ
红 ； 与 夏
钍
２１年 ７ ０２ 月
几种镀 膜工艺及 其应用 的理论研究
张 雅 娟
（ 武汉职业技术学院 电信学院， 湖北 武 汉 ４ ０ ７ ） ３ ０４ 摘 要 ： 阐述 了几种 常见镀膜工艺的特 点 ， 进行 工艺比较 ， 结合 当前 的实际应 用对镀膜 的应 用做 了 ． 一定的 归纳和总结 ， 对
Ｚ ａ ｇＹ —ｕ ｎ ｈ ｎ ａ． ａ ｊ
（ ｈ ｎＩｓｉｔ ｆ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｗｕ ａ ３ ０ ４ Ｈ ｂ ｉＣｈｎ ） Ｗｕ ａ ｔｕｅｏ ｃ ｎ ｌｇ ， ｈ ｎ４ ０ ７ ， ｕ ｅ， ｉ ｎ ｔ Ｔ ａ
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１ 几种镀膜工艺特点
光学玻璃的镀膜生产工艺有 ： 溶胶 一 凝胶镀膜、 反 应蒸发镀膜 、 真空阴极磁控溅射镀膜等工艺方法。 下面 就这几种镀膜工艺分别进行介绍 ： ａ 溶胶 一 ） 凝胶镀膜 。是将 Ｉ 、 、 Ｉ Ｉ Ｖ Ｖ 族金属 、 Ｉ 半金 属元素的有机化合物和无机盐溶于有机溶剂中获得溶 胶镀液 ｎ， 用浸渍或离 心甩胶 的方法涂覆 在基 片表面 ， ］ 采 再进行干燥脱水处理获得 固体薄膜 的方法 。例如制备 ＴＯ 光催化功能薄膜盼： ｉ ］
Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： ａ ｕ ｖ ｃ ｕｍ ｏ ｔｎ ；ａ ｕ ｃ ａ ｇ ｖ ｃ ｕｍ ｖ ｐ ｒ ｔｎ ；ｍａ ｎ ｔｏ ｓ ｕｔｅ ｎ ｉ ｅ ａ ｏ ａｉ ｇ ｇ ｅｒ ｎ ｐ ｔ ｒ ｇ ｉ
０ 引 言
镀膜在利用某些薄膜材料的红外线反射性能的同 时， 也利用了薄膜在可见光谱范 围的干涉效应 ， 通过对 薄膜厚度的调整 ， 既达到热反射功能 ， 又可形成所需的 反 射颜 色效果 。