专利名称：用真空镀膜机制作镀膜装饰玻璃的方法
技术领域：
本发明涉及一种用真空镀膜机制作镀膜装饰玻璃的方法。
背景技术：
真空镀膜机是一种已问世数十年的较老的镀膜设备。最初主要用于制造铝镜。其后被用于生产热反射玻璃，其原理是在真空室内通过钨、钼等材料制成的蒸发器在真空度2～6×10-2Pa范围内，将金属丝或合金丝快速蒸发(一般≤30秒)沉积在玻璃等衬底材料上形成一层金属薄膜，其颜色为原金属的颜色。
由于金属薄膜易被氧化，铝镜必须用镜子漆涂敷。热反射玻璃的使用环境也有严格的要求。产品的档次及附加值均较低。真空镀膜机也可以蒸镀一些低熔点的介质材料(例如一氧化硅、一氧化钛等)用于制作一些彩色膜。但由于此类材料均为粉末态，无法对蒸发速率、均匀性、蒸发终点等参数加以严格的控制。因此膜层质量很差，只能用于一些要求不高的产品。
真空镀膜机的优点在于其设备简单，价格低廉，同时生产过程中几乎没有污染。但由于其蒸发镀膜的结构与工艺过于简单，使之其无法生产金属化物膜等高档镀膜产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种用真空镀膜机制作镀膜装饰玻璃的方法，在0.1～0.5Pa真空、O2或O2/Ar环境下，使气体处于辉光放电状态，同时缓慢将钛丝蒸发，钛蒸气通过放电区与氧离子反应在玻璃工件表面形成致密、均匀、氧化充分、附着力好的二氧化钛膜，不仅有很好的装饰性、耐用性，而且还具有清除污染、净化空气的作用。
本发明的技术方案是一种用真空镀膜机制作镀膜装饰玻璃的方法，包括下列步骤(1)对工件进行清洗、干燥，然后装在工件架上，并将钛合金丝剪成一定长度装入位于真空室内的钨蒸发器组中；(2)将工件架送入真空室，抽真空至≤10Pa；(3)对真空室充氩气使真空度下降到10～40Pa，调节轰击电流至0.1～1A，对工件进行离子轰击2～10分钟后，抽高真空至1×10-2～4×10-2Pa；
(4)对真空室充氧气使真空度到5×10-2～2×10-1Pa，调电流至800～1500A，蒸发合金丝，使金属蒸汽同氧气发生反应。
本发明进一步的技术方案是一种用真空镀膜机制作镀膜装饰玻璃的方法，包括下列步骤(1)对工件进行清洗、干燥，然后装在工件架上，并将钛合金丝剪成一定长度装入位于真空室内的钨蒸发器组中；(2)将工件架送入真空室，抽真空至≤10Pa；(3)对真空室充氩气使真空度下降到10～40Pa，调节轰击电流至0.1～1A，对工件进行离子轰击2～10分钟后，抽高真空至1×10-2～4×10-2Pa；(4)对真空室充氧气使真空度到5×10-2～2×10-1Pa，调电流至800～1500A，蒸发合金丝，使金属蒸汽同氧气发生反应；(5)充入氩气使真空度达到0.1～0.5Pa，进行离子轰击10～30秒钟，调高蒸发电流进行蒸发合金丝，金属蒸汽同氧气发生反应，成品。
本发明的优点是1.本发明在高真空下充入O2或者O2/Ar，同时缓慢而稳定地将钛丝蒸发，钛蒸气通过放电区与氧离子反应在玻璃表面形成致密、均匀、氧化充分、附着力好的二氧化钛膜，膜层坚硬牢固，耐腐蚀，耐高温，而且纯净，透明度高，具有极为优异的耐用性和稳定性，在室内外自然环境下可长期使用，永不褪色。
2.本发明的二氧化钛膜是无色透明的，在膜层较薄时即可对可见光产生干涉效应，随着膜层厚度的增加，反射光会依次出现蓝紫、金黄、蓝色、绿色等几种较鲜明的色彩。膜厚进一步增加则又依次出现黄、紫、蓝、绿四种颜色，被称为二级色。其色调与前面出现的一级色有所不同，较明艳。三、四级色如此变化。但其明艳程度反而下降。
3.本发明的二氧化钛膜还具有清除污染、净化空气的作用，二氧化钛是一种光催化材料，在紫外光或日光的照射下，均有很好的光活性，可有效地杀灭细菌、霉菌、病毒等微生物。并可对空气和水中的有机污染物进行氧化分解。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述图1为本发明的制作流程示意图。
具体实施例方式
实施例如图1所示，一种用真空镀膜机制作镀膜装饰玻璃的方法，其制作工艺步骤如下(1)工件材料的清洗、装合金丝与工件由于薄膜与工件表面的结合主要依靠范德瓦德力(色散力)，因此工件表面的清洁度对膜层的附着力至关重要，任何厚度大于0.6纳米的污渍(如指痕)等，都将严重影响膜层的附着力。所以必须在镀膜前对工件表面进行严格的清洗。如果工件是新鲜的玻璃，可以只用自来水与尼龙刷进行刷洗，用风机吹除自来水后用纯净水冲淋。然后再依次冷风、热风吹除干燥。以上工序可用专用的清洗机处理。
膜层的厚度是由合金丝的长度所决定的，因此需将合金丝剪成一定的长度装入钨蒸发器组(源阵)，一般钨蒸发器组中部的丝长都是相同的，边角部则需要适当加长。装好合金丝后再将洗净干燥的工件装在工件架上。一般工件表面与钨蒸发器组的距离在20～50cm为宜。
(2)抽真空将工件架推入真空室后开始抽真空，依次开启旋片泵(或滑阀泵)，罗茨泵，至真空度达到≤10Pa时即可进行离子轰击。
(3)离子轰击对工件进行离子轰击是对其表面进行一次物理清洗。有些工件(如玻璃)经尼龙刷等清洗后会产生很强的静电并因此而吸附了空气中的灰尘。此外，工件表面难免会有一些不易洗除的污渍，如少量的油污，在真空室中进行离子轰击后，由于气体导电，因此工件表面的静电立即会被消除，吸附的灰尘将大部分脱落(因真空气体浮力极小)。由于氩离子(Ar+)动能较大，当其撞击工件表面时可使一些有机长链分子(如油分子)断裂，使其成为气态小分子而脱离工件表面。
当真空度≤10Pa时可开启氩所针阀，使真空度下降到10～40Pa，同时开启轰击电源，即可在视镜观察到阳极周围有紫色的辉光产生。轰击电流一般应在0.3～0.8A左右，轰击时间4～8分钟。轰击结束后关闭轰击电流、氩气针阀，当真空度达到1～3Pa左右可开启精抽阀，通过扩散泵抽高真空。
(4)蒸发当真空达到3×10-2Pa时，开启氧气针阀进氧气，使真空度回到8×10-2～1.3×10-1Pa，然后，依次开启蒸发电源，调电流至1000～1200A开启轰击电源，开启氩气针阀至产生轰击，保持20秒后调高蒸发电流开始蒸发。金属蒸汽产生后将同氧气发生反应而使真空度上升，此时应仔细观察真空计的指示，随时调整蒸发电流以保持匀速蒸发。如因真空度升高而辉光熄灭可补充氩气。膜沉积速率为5～15nm/分，蒸发时间根据产品膜厚的不同一般在5～30分钟。当继续调高蒸发电流而真空度不升反降时可判明蒸发已经结束。即可关机，放气取出工件架。
本发明在0.1～0.5Pa真空、O2或O2/Ar环境下，同时缓慢而稳定地将钛丝蒸发，钛蒸气通过放电区与氧离子反应在玻璃表面形成致密、均匀、氧化充分、附着力好的二氧化钛膜，膜层坚硬牢固，耐腐蚀，耐高温，而且纯净，透明度高，具有极为优异的耐用性和稳定性，在室内外自然环境下可长期使用，永不褪色。
本发明的二氧化钛膜是无色透明的，在膜层较薄时即可对可见光产生干涉效应，随着膜层厚度的增加，反射光会依次出现蓝紫、金黄、蓝色、绿色等几种较鲜明的色彩。膜厚进一步增加则又依次出现黄、紫、蓝、绿四种颜色，被称为二级色。其色调与前面出现的一级色有所不同，较明艳。三、四级色如此变化。但其明艳程度反而下降。
本发明的二氧化钛膜还具有清除污染、净化空气的作用，二氧化钛是一种光催化材料，在紫外光或日光的照射下，均有很好的光活性，可有效地杀灭细菌、霉菌、病毒等微生物。并可对空气和水中的有机污染物进行氧化分解。
权利要求
1.一种用真空镀膜机制作镀膜装饰玻璃的方法，包括下列步骤(1)对工件进行清洗、干燥，然后装在工件架上，并将钛合金丝剪成一定长度装入位于真空室内的钨蒸发器组中；(2)将工件架送入真空室，抽真空至≤10Pa；(3)对真空室充氩气使真空度下降到10～40Pa，调节轰击电流至0.1～1A，对工件进行离子轰击2～10分钟后，抽高真空至1×10-2～4×10-2Pa；(4)对真空室充氧气使真空度到5×10-2～2×10-1Pa，调电流至800～1500A，蒸发合金丝，使金属蒸汽同氧气发生反应。
2.根据权利要求1所述的用真空镀膜机制作镀膜装饰玻璃的方法，其特征在于所述方法还有步骤(5)充入氩气使真空度达到0.1～0.5Pa，进行离子轰击10～30秒钟，调高蒸发电流进行蒸发合金丝，金属蒸汽同氧气发生反应，成品。
全文摘要
本发明公开一种用真空镀膜机制作镀膜装饰玻璃的方法，在0.1～0.5Pa真空、O
文档编号C03C17/06GK1762872SQ200510041599
公开日2006年4月26日 申请日期2005年8月22日 优先权日2005年8月22日
发明者钱中良 申请人:钱中良