文档介绍：交通科学
第 29 卷第 6 期武汉理工大学学报( 与工程版) V ol. 29 N o . 6
2005 年 12 月 Journal of Wuhan University of Technolo gy Dec. 2005
( T ranspo rtat ion Science & Engineering )
真空镀膜技术在塑料表面金属化上的应用*
白秀琴1, 2) 李健2) 严新平1) 赵春华1)
( 武汉理工大学可靠性工程研究所1) 武汉 430063)
( 武汉材料保护研究所2) 武汉 430030)
摘要: 塑料表面金属化将改善塑料的表面性质, 使其具有塑料和金属两者的独特功能, 真空镀膜技
术是现代塑料表面金属化的主要技术之一. 介绍了塑料真空镀膜技术原理及其常见的镀膜方法,
分析了塑料作为真空镀膜基体材料的特殊性, 阐述了真空镀膜技术在塑料表面金属化上的应用情
况, 并提出了目前的研究热点.
关键词: 塑料; 表面金属化; 真空镀膜技术
中图法分类号: T B79
使塑料表面金属化的方法有很多, 如电镀法、沉积在塑料表面上形成镀膜层. 此法简单便利、操
热喷涂法、真空镀膜法等都能达到塑料表面金属作容易、成膜速度快、效率高, 是薄膜真空制备中
化的目的. 这几种方法中, 真空镀膜法是在高真空最为广泛使用的技术, 但薄膜与基体结合较差, 工
状态下, 采用加热或离子轰击的方法, 使金属材料艺重复性不好, 只能蒸发铝这样的低熔点金属.
由固态迅速转化为气态, 以分子或原子形态沉积磁控溅射镀膜是在真空中充入惰性气体, 并
在塑料表面形成一薄层金属膜, 被认为是塑料表在塑料基体和金属靶之间加上高压直流电, 由辉
面金属化最有效的手段之一. 光放电产生的电子激发惰性气体, 产生等离子体,
等离子体将金属靶材的原子击出, 沉积在塑料基
1 塑料真空镀膜技术体上. 由于溅射原子能量比蒸发原子能量高 1~2
个数量级, 高能量的溅射原子沉积在基体时转换
真空镀膜常用的方法有真空蒸发镀膜、磁控的能量多, 甚至可发生部分注入现象, 同时溅射成
溅射镀膜和离子镀膜3 种. 图1 为3 种常见真空镀膜过程中, 基体始终在等离子区中被清洗和激活,
膜法的原理示意图. 因此溅射镀膜与塑料表面的附着力要比蒸发镀膜
真空蒸发镀膜在真空环境下加热镀膜材料, 好, 膜层致密、均匀, 如配合适当的工件转动, 可在
使它在极短时间内蒸发, 蒸发了的镀膜材料分子复杂表面上获得较均匀的镀层.
图 1 3 种常见真空镀膜法原理示意图
收稿日期: 2005 07 06
白秀琴: 女, 33 岁, 博士生, 讲师, 主要研究领域为材料表面改性技术、摩擦学等
* 国家自然科学基金项目资助(批准号: 50175041)
·948· 武汉理工大学学报( 交通科学与工程版) 2005 年第 29 卷
离子镀膜是蒸发工艺与溅射技术的结合, 它剂等, 在真空条件下上述一种或多种成分放出, 都
是在镀膜的同时采用荷能离子轰击工件表面和膜会使真空度下降, 延长抽真空时间, 影响整个镀膜
层, 使得镀膜层和基体结合力好, 不易脱落. 由于效果, 严重的甚至使真空镀膜操作难于进行. 而且