薄膜光学镀膜使用哪些材料?(5 种关键材料详解)

薄膜光学镀膜使用各种材料(主要是金属和氧化物)来改善玻璃或塑料透镜等基底材料的光学特性。

这些涂层旨在改变底层材料的透射和反射特性。

这通常有助于减少眩光、提高耐用性或改变导电性。

5 种关键材料说明

1.金属

金属可用于配线膜、装饰膜、电磁屏蔽膜和反射膜等应用中。

常见的金属包括铝、金和银。

这些金属通常使用电子束技术蒸发,以形成具有特定电气和光学特性的薄金属层。

2.氧化物

氧化物在光学镀膜中至关重要,尤其是在透明度和耐久性方面。

常用的氧化物包括二氧化硅(SiO2)和二氧化钛(TiO2)。

这些材料通常用于多层配置,以产生干涉效应。

这在阻挡红外辐射的冷滤光片或生产薄膜偏振片等应用中至关重要。

3.介电材料

介电材料不导电,用于光学镀膜以产生干涉图案。

氟化镁(MgF2)等材料常用于防反射涂层。

它们的折射率低,有助于减少反射和提高透光率。

4.抗反射涂层

抗反射涂层通常用于镜片和光学表面,以减少反射。

这可以提高光学设备的清晰度和效率。

5.偏光片

薄膜偏光片用于液晶显示器和光学系统,可减少眩光,提高对比度。

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Ito 涂层的目的是什么?4 大优势解析

ITO 或氧化铟锡是一种特殊的涂层,被广泛应用于许多电子设备中。

ITO 涂层的 4 大优势

1.减少反射

ITO 涂层有助于减少表面反射。

这对显示器和触摸屏非常重要。

反光会使人难以看清和使用这些设备。

使用 ITO 后,表面的反射就会减少。

这使得图像更清晰,更易于交互。

2.导电性

ITO 因其导电能力而闻名。

这在触摸屏中至关重要。

ITO 层可以检测到您触摸屏幕的位置。

它会向设备发送电信号。

这有助于设备理解您的触摸输入。

3.透明度

ITO 涂层具有很高的透明度。

这意味着它们不会阻挡太多光线。

这对显示器和太阳能电池非常重要。

光线需要穿过涂层才能到达设备的活性层。

ITO 可确保显示器美观,太阳能电池高效工作。

4.多功能性和应用

ITO 涂层可用于许多不同的行业。

它们用于消费电子产品和能源生产。

ITO 涂层专为满足特定需求而设计。

它们具有高导电性、机械硬度和透明度等优点。

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什么是钎焊时的氧化?需要了解的 5 个要点

钎焊中的氧化是指金属原子与空气中的氧原子失去电子,形成金属氧化物的过程。

这一过程对钎焊工艺不利,因为它会阻碍熔融填充金属的流动,从而无法形成牢固的钎焊接头。

需要了解的 5 个要点

1.氧化机理

当金属原子在热量影响下将电子传递给空气中的氧原子时,就会发生氧化。

这就形成了金属氧化物。

例如,铁氧化后形成氧化铁,从而生锈。

这一过程并不局限于铁,大多数金属在加热时都会发生氧化,从而严重损害其性能和可用性。

2.对钎焊的影响

在钎焊过程中,目的是使用熔化温度低于贱金属的填充金属在金属部件之间形成牢固的结合。

在钎焊的高温条件下,氧化成为一个重要问题,因为它会在金属表面形成一层氧化物。

这种氧化层会阻止熔融填充金属与基底金属有效润湿和结合,从而导致接缝不牢固。

3.防止钎焊中的氧化

为防止氧化,需要对钎焊环境进行严格控制。

在可控气氛钎焊(CAB)中,钎焊炉中的氧气被去除,取而代之的是氢气和氮气的混合物。

这种环境中缺少氧分子,从而抑制了氧化过程。

同样,在炉钎焊中,保持适当的气氛对防止氧化也至关重要。

对于像铝这样会形成稳定氧化层(氧化铝)的材料,在钎焊前必须采取特殊措施,如化学抑制或机械去除氧化层。

4.铝钎焊的具体挑战

铝极易氧化,形成稳定的氧化铝层,难以用填充金属润湿。

这就需要在钎焊前使用助焊剂或特殊气氛来抑制或去除氧化层。

一些铝合金的熔化范围很近,这也给实现准确的钎焊温度和均匀的热分布带来了挑战。

5.钎焊气氛要求

钎焊气氛必须不含氧化剂、含氧量极低(低于 100 ppm)且湿度较低。

这通常通过使用纯氮或其他惰性气体来实现,以确保金属表面在钎焊过程中保持无氧化物。

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氧化性大气是什么意思?

氧化气氛是指存在氧气或其他氧化剂、促进氧化反应的气体环境。

与缺乏氧气并促进还原反应的还原性大气相比,氧化性大气支持氧化过程,在这个过程中,物质失去电子,其氧化态增加。

氧化气氛意味着什么?

1.氧化气氛的化学性质

在氧化性气氛中,有足够数量的氧气作为氧化剂。

分子形式的氧气(O2)很容易从其他物质中接受电子,导致它们被氧化。

这是氧化性大气的一个主要特征,使其有别于氧气稀少、氢气或一氧化碳等其他气体占主导地位的还原性大气。

2.地球上从还原性大气向氧化性大气的过渡

在地球历史的早期,大气是还原性的,缺乏自由氧。

然而,大约 25 亿年前,随着光合生物的出现,氧气开始在大气中积累,使大气转变为氧化状态。

这一转变对地球地质和生命进化产生了深远影响,使需氧生命形式得以发展。

3.工业应用和影响

在钢铁生产等工业过程中,控制大气至关重要。

炼钢厂在还原气氛中运行,以防止铁矿石氧化,这对提取金属铁至关重要。

相反,在钎焊等工艺中,氧化气氛会促进相关金属的氧化,从而阻碍形成牢固的接头。

因此,对这些环境要进行严格控制,以保持还原性气氛,通常是使用氮和氢的混合物来取代氧气。

4.腐蚀和环境影响

氧化气氛的存在会加速金属(尤其是铁)的腐蚀,导致铁锈的形成。

这是铁与氧气和水反应形成水合氧化铁(III)的氧化过程的直接结果。

在工业环境中,环境监测对于管理空气质量和减少一氧化碳和氮氧化物等有害气体的释放至关重要,这些气体会造成氧化环境。

5.技术和安全考虑因素

大气条件的控制不仅对材料的完整性很重要,对安全也很重要。

在高温工艺中,保持还原气氛可以防止不必要的氧化,确保材料结构的完整性。

此外,对气氛的管理还有助于减少因氧化导致设备性能下降而造成的停机时间和维护成本。

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什么是 Ito 目标?您需要了解的 7 个关键事实

ITO 靶材是氧化铟锡靶材的缩写,是薄膜行业使用的一种溅射靶材。

它由氧化铟(In2O3)和氧化锡(SnO2)的混合物组成,重量比为 90% In2O3 和 10% SnO2。

由于兼具导电性和光学透明性,ITO 是溅射靶材的热门选择。

它常用于半导体、光伏和涂层应用以及光学应用。

制造 ITO 靶材有多种方法。

其中一种方法是热喷涂旋转靶材,包括等离子、电弧和冷喷涂生产方法。

其他制造方法包括铸造、挤压和热等静压(HIP)/烧结。

可旋转靶材,特别是圆柱形靶材,通常用于建筑玻璃和平板显示器的大面积涂层制造。

与平面靶材相比,这些靶材有几个优点。

它们含有更多的材料,从而延长了生产运行时间,减少了停机时间。

热量在表面区域均匀分布,因此可以实现更高的功率密度并提高沉积速度。

从而提高了反应溅射过程中的性能。

KINTEK 是一家专门生产高纯度 ITO 靶材的供应商。

他们提供各种尺寸的定制圆柱形旋转溅射靶材,直径从 2 英寸到 8.625 英寸不等,长度从几英寸到 160 英寸不等。

这些靶材采用 X 射线荧光 (XRF)、辉光放电质谱 (GDMS) 和电感耦合等离子体 (ICP) 等技术进行分析,以确保最高质量。

为实现最佳性能并防止开裂或过热,建议将 ITO 靶材粘合到底板上。

KINTEK 采用的复合靶生产方法包括真空热压、热等静压、冷等静压和冷压烧结。

根据具体要求,靶材可制成各种形状和尺寸,包括矩形、环形或椭圆形。

总之,ITO 靶材是一种由氧化铟和氧化锡混合物组成的溅射靶材。

它用于各种行业的薄膜沉积,具有导电性和光学透明性。

ITO 靶材采用不同的方法制造,通常采用可旋转靶材的形式,在材料利用和沉积性能方面比平面靶材更具优势。

KINTEK 是一家专业生产各种尺寸和形状的高纯度 ITO 靶材的供应商。

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什么气体在钎焊气氛中不可取?- 需要考虑的 3 个关键因素

在钎焊过程中,某些气体会造成严重问题。

钎焊气氛中不受欢迎的气体是氧气(O2)和水蒸气(H2O)。

这两种气体都会在金属表面形成氧化物,从而影响钎焊过程和钎焊接头的质量。

什么气体在钎焊气氛中不可取?- 需要考虑的 3 个关键因素

1.氧气 (O2)

钎焊气氛中的氧气是不可取的,因为它会与金属表面反应形成氧化物。

这些氧化层会妨碍填充金属正确润湿基底金属,而基底金属对于牢固有效的钎焊连接至关重要。

在某些钎焊工艺中,氧气的存在还会导致氢氟酸的形成,而氢氟酸对钎焊组件具有腐蚀性。

为避免这些问题,钎焊气氛中的氧气含量通常保持在 100 ppm 以下。

2.水蒸气 (H2O)

水蒸气也是不可取的,因为它会导致水分凝结,从而抑制钎焊填充金属的流动。

水蒸气的存在会增加大气的露点,使水分更容易在金属表面凝结。

这会干扰钎焊过程,尤其是在关键应用中,因为在这种应用中,要使填充金属正常附着,就必须有一个清洁、无氧化物的表面。

钎焊气氛中的湿度通常控制在露点-40°C 以下,以确保环境干燥。

3.优化钎焊的惰性气体

总之,保持不含氧和水蒸气的钎焊气氛对于确保填充金属的正常流动和形成牢固可靠的钎焊接头至关重要。

要做到这一点,通常需要使用氮气、氦气或氩气等惰性气体,并将氧气含量和湿度控制在极低值。

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真空蒸发使用什么材料?(7 个要点详解)

真空蒸发是将材料加热以在各种基底上形成薄膜或涂层的过程。这一过程在真空环境中进行,以防止污染并确保只有所需的材料才能形成薄膜。

7 大要点解析:真空蒸发使用哪些材料?

1.蒸发材料的定义和用途

蒸发材料是通过蒸发过程在表面上形成薄膜或涂层的物质。

这些材料被加热至高温,直至汽化。汽化后的材料在基底上凝结成薄膜。

2.蒸发舟

蒸发舟是必不可少的热蒸发材料。它们通常由钨、钼和钽制成。

这些蒸发舟包含 BN、TiB2 和 AlN 粉末等原材料。其变体包括 3 组份舟和 2 组份舟。

3.篮式加热器

篮式加热器允许将蒸发材料直接装入篮中,而无需坩埚。

蒸发源的选择取决于涂层基底,以确保蒸发源与基底相匹配。

4.真空蒸发过程

真空蒸发的气体压力范围为 10-5 至 10-9 托,以防止污染。

被蒸发的材料必须达到其蒸气压为 10 mTorr 或更高的温度,才能实现可观的沉积率。

典型的气化源包括电阻加热绞线、舟或坩埚以及高能电子束。

5.间接加热

有些材料直接暴露在高温下容易受到侵蚀,因此有必要进行间接加热。

氧化铝、氧化钇或氧化锆等耐热且稳定的材料可用于制作间接加热的坩埚。

6.热蒸发材料

真空蒸发可使用多种材料,包括金、银、钛、二氧化硅、钨、铜和各种合金。

选择这些材料的依据是它们与基底的兼容性以及所需的薄膜特性。

7.历史背景

真空中的热蒸发研究始于 19 世纪末,H. Hertz 和 S. Stefan 等科学家对此做出了早期贡献。

托马斯-爱迪生申请了一项关于真空蒸发和薄膜沉积的专利,尽管他的工艺并不涉及熔融材料的蒸发。

通过了解这些要点,实验室设备采购人员可以就真空蒸发过程中蒸发材料的选择和使用做出明智的决定,确保其特定应用获得最佳效果。

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焊接不锈钢有哪些挑战?需要考虑的 5 个关键因素

不锈钢的焊接也面临着一系列挑战。主要问题是表面存在稳定的氧化膜,会影响填充金属的润湿性和铺展性。这些氧化物,尤其是铬(Cr2O3)和钛(TiO2)的氧化物,很难去除,而且会影响钎焊过程。

焊接不锈钢有哪些挑战?需要考虑的 5 个关键因素

1.去除氧化膜

不锈钢表面的氧化层很致密,会阻碍填充金属有效润湿母材。这意味着您需要在钎焊之前或钎焊过程中去除这些氧化物。在大气钎焊中,通常使用助焊剂来化学还原氧化物。然而,在真空中,低氧分压使氧化膜自然分解,从而获得更好的接缝。

2.钎焊技术和气氛

钎焊技术和气氛的选择对工艺的成功与否有很大影响。例如,在氢气等还原气氛下进行的炉钎焊很受欢迎,因为它可以防止氧化并提高接头质量。对氢气环境的要求取决于钎焊温度和母材成分。温度越低,稳定剂含量越高,氢气露点就越低。

3.清洁和钎焊前准备

不锈钢钎焊前必须进行严格的清洁,以去除任何油脂、油或其他可能影响钎焊过程的污染物。这一点至关重要,因为任何残留污染物都可能导致润湿不良和接头薄弱。清洗过程必须彻底,并在清洗后立即进行钎焊,以防止再次污染。

4.温度控制

钎焊过程中的温度控制至关重要。钎焊温度需要优化,以确保填充金属正常流动,而不会使基底材料过热。过热会导致形成坚硬的氧化膜和其他不良的冶金变化。用于钎焊的炉子必须有精确的温度控制,偏差在 ±6°C 以内,并能快速冷却,以防止敏化和其他与热有关的问题。

5.材料的具体考虑因素

不同等级的不锈钢具有不同的成分和特性,会影响其焊接性。例如,有些不锈钢含有碳、硅、锰、磷、硫、镍、铬和钛等元素,这些元素会影响钎焊过程。必须特别注意 321 和 347 不锈钢等材料,它们需要仔细的预清洁,以避免形成坚硬的氧化膜,并确保在焊接过程中的适当润湿。

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