真空鍍膜在各行業(yè)中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2019-05-07 22:26:55 | 人感興趣 | 評(píng)分：3 | 收藏：
現(xiàn)代薄膜技術(shù)的開(kāi)拓者是德國(guó)學(xué)者馬克斯·奧維將教授，早在20世紀(jì)30年代中期，他已開(kāi)始研究和生產(chǎn)光學(xué)薄膜。經(jīng)半個(gè)世紀(jì)后，薄膜應(yīng)用已遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。
在機(jī)械行業(yè)，鍍層刀具已得到廣泛應(yīng)用，鍍層主要是TiN、TiC以及二者的復(fù)合鍍層，還有Al203等，鍍層厚度2μm～10μm。大量的廉價(jià)刀具（如鉆頭、絲錐），鍍TiN鍍層后可以加大進(jìn)刀量，提高切削速度，提高生產(chǎn)率。工模具、量刃具、精密軸承及其它易磨損件，在表面沉積耐磨鍍層（如TiC等），可大大提高使用壽命。
在航空工業(yè)中，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度很高，在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上濺射一層Co-Cr-Al-Y合金后，對(duì)其抗高溫氧化和抗腐蝕性能有明顯的效果。如果鍍上一層ATD-1型合金(35%～41%Cr，10%~12%AI，25%Y，其余為Ni)，也具有良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能，它的壽命為通常燃?xì)鉁u輪部件的氧化鋁鍍層的1倍~3倍。
航天設(shè)備有的要在超高真空、射線輻照、高溫下工作，在這種惡劣環(huán)境下，一般液體潤(rùn)滑劑已無(wú)能為力，而航天發(fā)動(dòng)機(jī)的功率及其結(jié)構(gòu)相壽命，與諸如摩擦、磨損、磨蝕、腐蝕、氣蝕、高溫氧化、滲漏和疲勞有直接關(guān)系，因此迫切需要固體潤(rùn)滑膜。用真空蒸鍍、離子鍍、濺射三種方法獲得的固體潤(rùn)滑膜已在航空航天設(shè)備的各種儀器、齒輪、螺絲、軸承以及滑動(dòng)部件中得到廣泛應(yīng)用。作為防腐涂層，離子鍍Al已成功用于飛機(jī)、宇宙飛船的各種異型部件，代替氫脆敏感的電鍍Cr層和在太空中易揮發(fā)的涂層。潮濕試驗(yàn)表明，離子鍍鋁抗蝕層遠(yuǎn)比電鍍鎳和電鍍金性能優(yōu)越。
在電子學(xué)方面，真空鍍膜技術(shù)是集成電路向高集成度、高性能、高可靠和高生產(chǎn)率發(fā)展的重要保證。有人估計(jì)，大規(guī)模集成電路有一半工序必須在真空條件或真空設(shè)備中進(jìn)行，而在研制超大規(guī)模集成電路時(shí)，所需真空工藝和設(shè)備則占了75%以上。
在能源科學(xué)方面，正在研究的有各種結(jié)構(gòu)的薄膜太陽(yáng)能電池，如非晶硅、III-V族(如CaAs)、Ⅱ一Ⅳ族化合物(如Cds-Cu2S)薄膜太陽(yáng)能電池等。CdS-Cu2S薄膜太陽(yáng)能電池具有工藝簡(jiǎn)單、成本低廉的特點(diǎn)，是一種有希望在地面大量應(yīng)用的太陽(yáng)能電池。在便宜的基板上真空沉積一層InP、CaAs等多晶半導(dǎo)體的薄膜，可用于太陽(yáng)能電池或地面用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。在石英玻璃基板上真空沉積一層SnO2、In2O2、CaO籌金屬氧化物的薄膜，可用作太陽(yáng)能集光器。
在受控?zé)岷朔磻?yīng)堆的試驗(yàn)裝置中，一些高熔點(diǎn)，低原子序數(shù)材料的鍍層（如TiB2、B3C、TiC等）用于高溫和表面保護(hù)。用離子鍍?cè)诜磻?yīng)堆燃料元件表面鍍上防腐蝕的鋁膜等。
在超導(dǎo)領(lǐng)域，有快速蒸發(fā)、低溫凝聚的InSb非晶超導(dǎo)膜，高純度Nb超導(dǎo)濺射膜以及Nb-Ge系、Nb-(Cu)系、V-Hf -Zr系超導(dǎo)膜等。
在聲學(xué)應(yīng)用方面，ZnO薄膜是一種優(yōu)良的壓電薄膜材料，它具有機(jī)電耦合系數(shù)大，溫度性能好，容易在各種非壓電基片上形成擇優(yōu)取向等優(yōu)點(diǎn)。
除了上述應(yīng)用之外，真空鍍膜技術(shù)在激光同位素分離、復(fù)印技術(shù)、紅外技術(shù)、包裝、裝飾、手工藝制品、催化以及敏感測(cè)量元件等方面都有重要的用途。
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