真空鍍膜設備 9787502450144 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張以忱著 著

圖書標籤:

• 真空鍍膜
• 薄膜技術
• 材料科學
• 物理學
• 工程技術
• 錶麵處理
• 電子材料
• 光學材料
• 製備工藝
• 工業應用

店鋪： 琅琅圖書專營店

齣版社： 冶金工業齣版社

ISBN：9787502450144

商品編碼：29634905945

包裝：平裝

齣版時間：2009-08-01

圖書基本信息
圖書名稱	真空鍍膜設備	作者	張以忱著
定價	26.00元	齣版社	冶金工業齣版社
ISBN	9787502450144	齣版日期	2009-08-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝
開本	大32開	商品重量	0.222Kg

內容簡介

本書詳細介紹瞭真空鍍膜設備的設計方法與鍍膜設備各機構元件的設計計算、設計參數的選擇，其中重點、係統地介紹瞭磁控濺射靶的設計計算和濺射鍍膜的膜厚均勻性設計。全書共分13章，主要講解真空鍍膜室結構、鍍膜室工件架、真空鍍膜機的加熱與測溫裝置、真空鍍膜機的抽氣係統、真空室電和運動的導入結構、濺射鍍膜設備的充布氣係統、蒸發源、磁控濺射靶、濺射鍍膜的膜厚均勻性等方麵的設計與計算。 　　本書有很強的實用性，適閤真空鍍膜設備的設計製造、真空鍍膜設備的應用等與真空鍍膜技術有關的行業從事設計、設備操作與維護的技術人員使用，還可用作高等院校相關專業師生的教材及參考書。

作者簡介

目錄

編輯推薦

文摘

序言

《真空鍍膜技術與應用》 內容簡介： 本書深入探討瞭真空鍍膜這一現代工業核心技術。從基礎的真空理論、真空係統的構建與維護，到各種主流真空鍍膜方法的原理、工藝流程、設備選型及其優缺點，再到鍍膜材料的選擇、預處理、後處理等關鍵環節，都進行瞭詳盡的闡述。本書旨在為從事真空鍍膜相關的科研人員、工程師、技術人員以及相關專業學生提供一本全麵、實用、具有指導意義的技術參考書。 第一章：真空基礎理論與技術 1.1 真空度的概念與度量： 本章首先從宏觀層麵引入真空度的概念，闡述瞭不同真空等級（粗真空、高真空、超高真空）的定義及其在實際應用中的意義。詳細介紹瞭真空度的測量方法，包括但不限於： 壓強計類： 機械壓力計（如U型管壓力計、波登管壓力計）、熱陰極規（如皮拉尼規、規）、冷陰極規（如賓寜規、磁控規）、離子化真空計（如電離規）、質譜儀等。每種壓強計的工作原理、適用範圍、優缺點以及校準方法都將進行深入剖析，幫助讀者理解不同測量儀器的選擇依據。 真空度單位： 介紹瞭Torr、Pa、mbar等常用真空度單位的換算關係，並強調在不同國傢和行業中的習慣用法。 真空係統中的氣體： 討論瞭真空腔體中可能存在的各種氣體成分（如空氣、水蒸氣、有機物等）及其對真空性能的影響。 1.2 真空係統基本組成與工作原理： 本節將詳細解析一個典型的真空鍍膜設備所包含的各個子係統，並深入闡述其工作原理： 真空腔體： 介紹不同形狀、尺寸和材料（如不銹鋼、鋁閤金等）的真空腔體設計要點，以及密封結構（如O型圈、金屬密封等）的選擇與重要性。 真空泵係統： 這是真空係統的核心。我們將詳細介紹各類真空泵的工作原理、性能參數、適用範圍和維護要點： 前級泵（粗真空泵）： 如鏇片泵、隔膜泵、羅茨泵等，用於將真空腔體抽至粗真空或過渡真空。 高真空泵： 如渦輪分子泵、擴散泵、低溫泵、吸附泵等，用於實現高真空或超高真空。每種泵的抽速麯綫、極限真空度、對氣體種類的敏感性以及工作環境要求都將進行詳細說明。 真空測量與控製係統： 強調瞭真空測量在鍍膜過程中的關鍵作用，以及如何通過真空計信號反饋實現對真空泵和工藝參數的自動控製。 輔助係統： 如氣體輸運與控製係統（質量流量控製器MFC）、加熱與冷卻係統、水冷係統等，這些係統雖然不是直接産生真空，但對維持真空度和穩定工藝至關重要。 1.3 真空技術在鍍膜設備中的應用： 本節將連接真空技術與具體的真空鍍膜設備，說明為何真空是鍍膜過程中必不可少的條件： 減少氣體分子碰撞： 在真空環境下，氣體分子密度低，可以顯著減少鍍膜粒子在傳輸過程中的碰撞，保證粒子以直綫方嚮沉積到基底上，提高膜層的緻密性和均勻性。 避免氧化與汙染： 真空環境可以有效防止被鍍材料和沉積在基底上的膜層與空氣中的氧氣、水分等發生化學反應，保證膜層的純淨度和性能。 控製蒸發與濺射： 許多鍍膜方法（如蒸發鍍膜）依賴於材料在真空中的受控蒸發，真空度直接影響蒸發速率和效率。 實現特定工藝： 例如，某些離子輔助鍍膜、等離子體增強鍍膜等都需要在特定真空度下進行。 第二章：真空鍍膜方法與設備 本章將係統介紹當前主流的真空鍍膜技術，包括其基本原理、設備構成、工藝流程以及代錶性的應用領域。 2.1 熱蒸發鍍膜 (Thermal Evaporation)： 原理： 利用電阻加熱、電子束加熱或激光加熱等方式，使鍍膜材料在真空中加熱至蒸發，蒸發齣的原子或分子在基底上凝結形成薄膜。 設備組成： 真空腔體、真空泵係統、熱源（電阻絲、電子槍、激光器）、基底加熱/鏇轉係統、膜厚監測係統等。 工藝流程： 基底準備、裝載、抽真空、升溫、蒸發、鍍膜、冷卻、卸載。 優缺點與應用： 適用於低熔點、易蒸發的材料，設備結構相對簡單，成本較低。廣泛應用於光學元件、裝飾性塗層、反射膜等領域。 2.2 濺射鍍膜 (Sputtering)： 原理： 在真空或低壓氣體環境中，利用離子轟擊靶材，使靶材原子被濺射齣來，然後在基底上沉積形成薄膜。 濺射類型： 直流（DC）濺射： 適用於導電靶材，簡單易行。 射頻（RF）濺射： 適用於非導電靶材，可獲得高品質薄膜。 磁控濺射： 在靶材附近設置磁場，提高離子密度和濺射效率，是目前最常用的濺射方法。 反應濺射： 在氣體中加入活性氣體（如氧氣、氮氣），靶材原子與活性氣體發生反應，形成化閤物薄膜。 設備組成： 真空腔體、真空泵係統、濺射源（陰極靶材、陽極）、射頻/直流電源、氣體控製係統、基底加熱/鏇轉係統、膜厚監測係統等。 工藝流程： 基底準備、裝載、抽真空、充入工藝氣體、施加電壓/射頻功率、濺射、鍍膜、冷卻、卸載。 優缺點與應用： 適用於多種材料，包括金屬、閤金、氧化物、氮化物等，膜層緻密性好，附著力強。廣泛應用於半導體、顯示器、硬質塗層、裝飾塗層、光學薄膜等領域。 2.3 離子鍍膜 (Ion Plating)： 原理： 結閤瞭蒸發和離子化的過程。鍍膜材料蒸發後，其蒸氣在低壓氣體中被電離形成離子，這些離子在電場作用下被加速轟擊基底，同時基底也可被適當偏壓，以提高膜層的緻密性、附著力和濺射刻蝕作用。 設備組成： 類似於蒸發鍍膜，但增加瞭離子源、偏壓電源等。 工藝流程： 與蒸發鍍膜類似，但增加瞭離子轟擊基底的環節。 優缺點與應用： 能夠獲得高附著力、高硬度、高緻密性的薄膜，尤其適閤鍍製難熔金屬和閤金。廣泛應用於切削工具、模具、光學器件、生物醫學材料等。 2.4 化學氣相沉積 (Chemical Vapor Deposition, CVD)： 原理： 將含有構成薄膜元素的揮發性化閤物氣體引入真空或低壓反應室，在加熱的基底錶麵發生化學反應，分解或聚閤，形成固體薄膜。 CVD類型： 常壓CVD (APCVD)： 反應在常壓下進行，設備簡單，但易産生顆粒汙染。 低壓CVD (LPCVD)： 在較低壓力下進行，可獲得均勻性更好的薄膜。 等離子體增強CVD (PECVD)： 利用等離子體分解前驅體氣體，可以在較低溫度下進行，適閤對溫度敏感的基底。 金屬有機CVD (MOCVD)： 使用金屬有機化閤物作為前驅體，是製備高質量半導體薄膜和光電器件的關鍵技術。 設備組成： 反應腔體、氣體輸運與控製係統（MFC）、加熱係統、真空係統（用於LPCVD、PECVD、MOCVD）、排氣係統等。 工藝流程： 基底準備、裝載、抽真空（如需）、通入反應氣體、加熱基底、化學反應沉積、冷卻、卸載。 優缺點與應用： 適用於製備多種化閤物薄膜，如氧化物、氮化物、碳化物、半導體材料等，薄膜成分可控性強。廣泛應用於半導體工業（如SiO2、SiNx、多晶矽沉積）、光縴、太陽能電池、耐磨塗層等。 2.5 物理氣相沉積 (Physical Vapor Deposition, PVD) 的其他方法： 脈衝激光沉積 (Pulsed Laser Deposition, PLD)： 利用高能脈衝激光束轟擊固體靶材，使其汽化並沉積到基底上。特彆適閤製備復雜成分的氧化物薄膜，如高溫超導體。 分子束外延 (Molecular Beam Epitaxy, MBE)： 在超高真空下，利用精確控製的分子束在晶體基底上進行逐原子層的外延生長。是製備超薄、高質量單晶薄膜的終極技術，廣泛用於高性能半導體器件。 第三章：真空鍍膜工藝關鍵技術 3.1 基底準備與錶麵處理： 清洗： 介紹化學清洗（有機溶劑、酸堿溶液）、超聲波清洗、等離子體清洗等方法，旨在去除基底錶麵的油汙、灰塵、氧化物等雜質，提高膜層附著力。 錶麵改性： 如電暈處理、等離子體活化等，改變基底錶麵能，增強其與鍍膜材料的結閤。 底塗層： 在某些情況下，為改善膜層性能，需要在基底上預先沉積一層底塗層，如氮化鈦（TiN）提高硬度，鉻（Cr）增強附著力等。 3.2 鍍膜材料的選擇與預處理： 材料純度： 強調高純度原材料是獲得高性能薄膜的基礎。 材料形態： 粉末、顆粒、塊狀、絲材等，不同形態的材料對蒸發或濺射效率有影響。 預處理： 如脫氣、烘烤等，去除材料中的吸附氣體，避免影響真空環境和膜層質量。 3.3 鍍膜過程中的工藝參數控製： 真空度： 如前所述，不同鍍膜方法對真空度有不同要求，需要精確控製。 溫度： 基底溫度、腔體溫度、蒸發源溫度等，影響膜層生長模式、晶體結構和物性。 氣體壓力與流量： 特彆是對於濺射和CVD，工藝氣體的種類、壓力和流量直接決定瞭反應氣氛和薄膜成分。 功率/能量： 蒸發源功率、濺射源功率、激光能量等，控製瞭粒子源的輸齣強度。 鍍膜速率： 影響膜層厚度和生長動力學。 基底偏壓： 在離子鍍膜或濺射中，基底偏壓可以影響離子的能量和轟擊效果，從而改善膜層性能。 基底鏇轉與傾斜： 保證膜層的均勻性。 3.4 膜厚與形貌控製： 膜厚監測： 使用石英晶體微天平（QCM）、光學膜厚計等在綫或離綫監測膜厚。 形貌分析： 通過掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、原子力顯微鏡（AFM）等手段分析膜層微觀形貌，指導工藝優化。 3.5 膜層性能測試與錶徵： 光學性能： 紫外-可見分光光度計、橢偏儀等，用於測量透射率、反射率、摺射率、消光係數等。 力學性能： 硬度計（如顯微硬度計）、劃痕試驗儀、附著力測試儀等。 電學性能： 四探針法、霍爾效應測試儀等。 化學成分與結構： X射綫衍射（XRD）、X射綫光電子能譜（XPS）、能譜儀（EDS）等，用於分析膜層晶體結構、化學鍵閤狀態和元素組成。 第四章：真空鍍膜設備的維護與安全 4.1 設備日常維護： 真空係統維護： 真空泵的油品更換、密封件檢查與更換、閥門操作等。 清潔與保養： 腔體內部清潔、視窗清潔、機械部件潤滑等。 易損件更換： 蒸發舟、坩堝、燈絲、靶材等。 4.2 故障排除： 真空係統故障： 漏氣檢測與定位、抽速下降原因分析、異常噪音處理等。 工藝係統故障： 氣體泄漏、電源不穩定、加熱不均等。 操作規程與注意事項： 強調操作過程中的規範性，避免因誤操作導緻設備損壞。 4.3 安全事項： 高真空安全： 避免帶水或油的物品進入高真空腔體，防止爆炸。 電源安全： 高壓電源操作注意事項，防觸電。 化學品安全： 涉及到的清洗劑、工藝氣體等的安全使用與儲存。 高溫與低溫安全： 避免燙傷或凍傷。 輻射安全： 如激光鍍膜的激光安全防護。 個人防護裝備（PPE）： 手套、眼鏡、防護服等的正確使用。 第五章：真空鍍膜技術的未來發展趨勢 智能化與自動化： 引入AI、機器學習等技術，實現鍍膜過程的智能優化與全自動控製。 微納製造： 發展更高精度、更精細的納米級薄膜製備技術。 綠色環保技術： 研發更環保的鍍膜工藝，減少有害物質排放。 新材料與新應用： 探索新型功能薄膜材料的製備，拓展其在新能源、生物醫藥、航空航天等領域的應用。 在綫監測與反饋控製： 發展更先進的在綫監測技術，實現實時反饋和精確調控，提高産品良率。 本書內容涵蓋瞭真空鍍膜技術從理論到實踐的方方麵麵，力求為讀者提供一個清晰、係統、深入的學習和參考框架。通過對本書的學習，讀者應能掌握真空鍍膜設備的基本原理、操作方法、工藝優化技巧以及安全規範，從而在實際工作中有效運用真空鍍膜技術，解決生産和研發中遇到的問題，並推動該領域的創新與發展。

評分☆☆☆☆☆

初讀這本關於先進製造工藝的書籍，我最大的感受是作者在理論深度和實際應用之間的平衡把握得相當精妙。它並沒有陷入純粹的數學推導和物理公式的泥潭，讓人望而卻步；相反，它總能在關鍵的技術節點上，插入詳實的工程案例和實際操作中的注意事項。比如，書中對某個關鍵參數波動對最終産品形貌影響的分析，不僅給齣瞭理論模型，還配上瞭大量的對比圖錶，這些圖錶的數據來源似乎都是經過瞭嚴謹的實驗驗證的。我個人對其中關於薄膜均勻性控製那一章節印象深刻，作者詳盡闡述瞭腔室清潔度、靶材老化速度與沉積速率之間的非綫性關係，這對於我們車間一綫技術人員來說，簡直就是寶典。它不是那種空泛地介紹“應該怎麼做”的書，而是深入剖析瞭“為什麼會這樣”以及“在齣現問題時該如何係統性地排查和解決”，這種由錶及裏、由虛到實的敘述邏輯，極大地提升瞭學習的效率和理解的深度。

評分☆☆☆☆☆

我對比瞭好幾本市麵上同類主題的書籍，發現這本書在“前沿展望”和“未來趨勢”這部分的著墨非常到位，看得齣來作者團隊緊跟學術界和工業界的最新動態。它不僅紮實地介紹瞭當前主流的技術路綫，更重要的是，它大膽地指齣瞭現有技術的瓶頸和未來可能的研究方嚮，甚至還預設瞭幾種顛覆性的替代方案。比如，書中對下一代高通量、低成本薄膜製備方法的討論，雖然目前還處於理論探索階段，但作者提供的分析框架極具啓發性。這使得這本書的價值不僅僅停留在解決當前工作中的問題，更能引領我思考未來五年乃至十年行業技術可能發生的變化，為製定長遠的技術儲備和研發計劃提供瞭重要的參考坐標。對於我們這些需要保持技術前瞻性的研發人員來說，這種“麵嚮未來”的視角是極其寶貴的。

評分☆☆☆☆☆

在實用工具性方麵，這本書的附錄部分簡直是驚喜連連。我通常認為專業書的附錄隻是例行公事地羅列一些標準件或者常用公式，但這本書的附錄模塊化做得非常齣色。它收錄瞭多個經典工藝流程的標準SOP（標準操作程序）模闆，這些模闆可以直接提取齣來，稍加修改就能套用到我們自己的生産綫上，極大地縮短瞭文檔準備的時間。更贊的是，它還提供瞭一個詳細的故障代碼速查錶和對應的初步診斷建議，這對於夜班值守或者緊急停機處理時，簡直就是救命稻草。這些實實在在的、可以直接轉化為生産力的內容，體現瞭作者強烈的工程實踐導嚮，讓這本書從一本“理論參考書”瞬間升級為一本“操作手冊+戰略規劃書”的復閤體，其在工作場景中的即時價值得到瞭幾何級的提升。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我一開始有點擔心這類技術專著的語言風格會過於晦澀古闆，但這本書的行文方式卻齣乎我的意料。作者的文字功底很紮實，雖然內容專業性極強，但行文流暢，邏輯清晰，甚至在一些需要解釋復雜概念的地方，還能巧妙地運用類比和生活化的語言來輔助理解。我特彆欣賞作者在引入新技術概念時所采用的“曆史迴顧”的寫作手法，通過追溯某項技術的萌芽、發展和成熟的脈絡，讓讀者能夠更自然地接納和消化新的知識點，而不是突兀地接受一個已經“完成態”的技術方案。這種敘事策略，使得閱讀過程更像是一場知識的探索之旅，而不是被動地接收灌輸。這種人文關懷與硬核技術的完美結閤，使得這本書即便在非工作時間閱讀，也不會感到有太大的精神負擔。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計真是讓人眼前一亮，封麵采用瞭深邃的藍色調，搭配著極具現代感的銀色字體，拿在手裏沉甸甸的，很有質感。我尤其喜歡封麵上那抽象的光影綫條，仿佛真的能感受到某種高精尖技術的流動感。拿到書的那一刻，我就迫不及待地翻開瞭內頁。紙張的選用很考究，不是那種廉價的、容易反光的紙張，而是偏嚮啞光的米白色，長時間閱讀下來眼睛也不會感到疲勞。排版上，字體大小適中，行距處理得當，使得原本可能有些枯燥的技術內容在視覺上變得友好起來。側邊留白不多不少，方便讀者在閱讀過程中做筆記和標記重點。整體來看，這本實體書的製作水平完全配得上它所承載的專業內容，看得齣齣版社在細節上是下足瞭功夫的，這對於專業技術書籍來說太重要瞭，畢竟我們希望它能成為案頭常備的工具書，而不是隨便翻閱幾頁就束之高閣的擺設品。光是這份用心，就讓人對後續內容的期待值大大提高。