一种光学镀膜用提高五氧化三钛原料与基料结合度的方法与流程

文档序号:33183720发布日期:2023-02-04 05:40阅读:83来源:国知局

1.本发明涉及光学镀膜技术领域,尤其涉及一种光学镀膜用提高五氧化三钛原料与基料结合度的方法。


背景技术:

2.光学镀膜是一种将蒸镀原料,经高温、高真空蒸发附积在基材表面,形成一层致密镀膜,获得像镀铝那样具有高阻隔性、且微波透过性能良好的复合包装材料。
3.其中,在五氧化三钛作为常用的镀膜材料,其在与现有基材进行结合时,由于五氧化三钛晶体在离子轰击下,迅即膨胀喷发出来,结果导致灰尘四溅,充满真空室,部分喷射到基材表面后被静电吸附,污染了基材表面,影响了镀膜质量及其牢固度,为此,从业者设计了一种光学镀膜用提高五氧化三钛原料与基料结合度的方法。


技术实现要素:

4.针对以上所提出的问题,本发明提供了一种光学镀膜用提高五氧化三钛原料与基料结合度的方法,解决了五氧化三钛晶体颗粒在离子光束轰击下蒸发,迅即膨胀喷发出来,容易导致灰尘四溅,充满真空室,部分喷射到基材表面后被静电吸附,污染基材表面,影响镀膜质量及其牢固度的问题。
5.本发明采用如下技术方案:
6.一种光学镀膜用提高五氧化三钛原料与基料结合度的方法,包括以下步骤:
7.s01:五氧化三钛原料的制备:
8.称料:按照相应质量比称取一定量的钛粉以及二氧化钛粉,并置于搅拌装置进行充分融合;
9.混合料烧结:将混合料置于烘干设备内进行加热,支制成烧结料;
10.五氧化三钛结晶:将烧结料置于坩埚中转移高温下降炉内分三道工序分别制成五氧化三钛、五氧化三钛预设晶体颗粒、五氧化三钛晶体;
11.冷等静压成型:将五氧化三钛晶体放置于特定模具中,制备成特定的形状;
12.s02:基材的选择:
13.用途选择:所选基材根据实际使用场景做特定选择;
14.s03:离子轰击:
15.将特定形状的五氧化三钛晶体与基材置于真空镀膜机,把五氧化三钛晶体作为靶材在特定设置下进行离子轰击,使其蒸发沉降在基材表面,形成镀膜。
16.进一步的,所述步骤s01中称料部分钛粉与二氧化钛粉的质量比为1:6-8,特定的配比得到的五氧化三钛才可以有效在离子轰击下气化。
17.进一步的,所述步骤s01中混合料烧结的烘干设备设定温度在100-280℃,预先烘干保证混合料的初步定型。
18.进一步的,所述步骤s01中五氧化三钛过程设定参数为常温至1050℃,升温速率在
5-8℃/min,真空度保持在10-3-10-4
pa下,五氧化三钛预设晶体颗粒设定参数在1050-1130℃,升温速率在2-3℃/min,当温度达到1130℃时,采用0.3l/min-0.6l/min流量冲入惰性气体,五氧化三钛晶体设定参数在在五氧化三钛预设晶体颗粒设定参数下保温2-3h,使原料融化晶体产生,预先结晶才可以保证制成棒状后的整体结晶均匀性能。
19.进一步的,所述步骤s01中冷等静压成型的形状为棒状,棒状在离子轰击下更为均匀。
20.进一步的,所述步骤s02中基材为sio、sio2、al2o3、mgo、tio2、mgf2、y2o3、gd2o3,该种类基材在蒸发功率较高的条件下,只要其它条件控制得当,基材也不会发生明显的热变形,并且镀膜附着牢度较高。
21.进一步的,所述步骤s03中离子轰击参数设定为束斑功率20kw/cm2,温度5500-6000℃,该设定针对于棒状五氧化三钛可以快速作用,保证质量。
22.本发明的优点在于:与现有技术相比,本发明提供的制备方法工艺步骤合理,成本低,易于操作实现,采用本发明提供方案中制备方法生产出来的镀膜质量结合度效果更佳,有效解决对于五氧化三钛结晶在离子轰击下可见火星飞溅并达到基材表面层,导致局部熔融形成针孔,明显降低了结合性能。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
24.实施例一:一种光学镀膜用提高五氧化三钛原料与基料结合度的方法,包括以下步骤:
25.s01:五氧化三钛原料的制备:
26.称料:按照相应质量比称取一定量的钛粉以及二氧化钛粉,并置于搅拌装置进行充分融合;
27.混合料烧结:将混合料置于烘干设备内进行加热,支制成烧结料;
28.五氧化三钛结晶:将烧结料置于坩埚中转移高温下降炉内分三道工序分别制成五氧化三钛、五氧化三钛预设晶体颗粒、五氧化三钛晶体;
29.冷等静压成型:将五氧化三钛晶体放置于特定模具中,制备成特定的形状;
30.s02:基材的选择:
31.用途选择:所选基材根据实际使用场景做特定选择;
32.s03:离子轰击:
33.将特定形状的五氧化三钛晶体与基材置于真空镀膜机,把五氧化三钛晶体作为靶材在特定设置下进行离子轰击,使其蒸发沉降在基材表面,形成镀膜。
34.其中,步骤s01中称料部分钛粉与二氧化钛粉的质量比为1:6;步骤s01中混合料烧结的烘干设备设定温度在100℃;步骤s01中五氧化三钛过程设定参数为常温至1050℃,升温速率在5℃/min,真空度保持在10-3
pa下,五氧化三钛预设晶体颗粒设定参数在1050℃,升温速率在2℃/min,当温度达到1130℃时,采用0.3l/min流量冲入惰性气体,五氧化三钛晶
体设定参数在在五氧化三钛预设晶体颗粒设定参数下保温2h,使原料融化晶体产生;步骤s01中冷等静压成型的形状为棒状,棒状在离子轰击下更为均匀;步骤s02中基材为sio、sio2、al2o3、mgo、tio2、mgf2、y2o3、gd2o3,该种类基材在蒸发功率较高的条件下,只要其它条件控制得当,基材也不会发生明显的热变形,并且镀膜附着牢度较高;步骤s03中离子轰击参数设定为束斑功率20kw/cm2,温度5500℃。
35.实施例二:一种光学镀膜用提高五氧化三钛原料与基料结合度的方法,包括以下步骤:
36.s01:五氧化三钛原料的制备:
37.称料:按照相应质量比称取一定量的钛粉以及二氧化钛粉,并置于搅拌装置进行充分融合;
38.混合料烧结:将混合料置于烘干设备内进行加热,支制成烧结料;
39.五氧化三钛结晶:将烧结料置于坩埚中转移高温下降炉内分三道工序分别制成五氧化三钛、五氧化三钛预设晶体颗粒、五氧化三钛晶体;
40.冷等静压成型:将五氧化三钛晶体放置于特定模具中,制备成特定的形状;
41.s02:基材的选择:
42.用途选择:所选基材根据实际使用场景做特定选择;
43.s03:离子轰击:
44.将特定形状的五氧化三钛晶体与基材置于真空镀膜机,把五氧化三钛晶体作为靶材在特定设置下进行离子轰击,使其蒸发沉降在基材表面,形成镀膜。
45.其中,步骤s01中称料部分钛粉与二氧化钛粉的质量比为1:7;步骤s01中混合料烧结的烘干设备设定温度在200℃;步骤s01中五氧化三钛过程设定参数为常温至1050℃,升温速率在6℃/min,真空度保持在10-3
pa下,五氧化三钛预设晶体颗粒设定参数在1100℃,升温速率在2.5℃/min,当温度达到1130℃时,采用0.5l/min流量冲入惰性气体,五氧化三钛晶体设定参数在在五氧化三钛预设晶体颗粒设定参数下保温2.5h,使原料融化晶体产生;步骤s01中冷等静压成型的形状为棒状,棒状在离子轰击下更为均匀;步骤s02中基材为sio、sio2、al2o3、mgo、tio2、mgf2、y2o3、gd2o3,该种类基材在蒸发功率较高的条件下,只要其它条件控制得当,基材也不会发生明显的热变形,并且镀膜附着牢度较高;步骤s03中离子轰击参数设定为束斑功率20kw/cm2,温度5800℃。
46.实施例三:一种光学镀膜用提高五氧化三钛原料与基料结合度的方法,其特征在于,包括以下步骤:
47.s01:五氧化三钛原料的制备:
48.称料:按照相应质量比称取一定量的钛粉以及二氧化钛粉,并置于搅拌装置进行充分融合;
49.混合料烧结:将混合料置于烘干设备内进行加热,支制成烧结料;
50.五氧化三钛结晶:将烧结料置于坩埚中转移高温下降炉内分三道工序分别制成五氧化三钛、五氧化三钛预设晶体颗粒、五氧化三钛晶体;
51.冷等静压成型:将五氧化三钛晶体放置于特定模具中,制备成特定的形状;
52.s02:基材的选择:
53.用途选择:所选基材根据实际使用场景做特定选择;
54.s03:离子轰击:
55.将特定形状的五氧化三钛晶体与基材置于真空镀膜机,把五氧化三钛晶体作为靶材在特定设置下进行离子轰击,使其蒸发沉降在基材表面,形成镀膜。
56.其中,步骤s01中称料部分钛粉与二氧化钛粉的质量比为1:8;步骤s01中混合料烧结的烘干设备设定温度在280℃;步骤s01中五氧化三钛过程设定参数为常温至1050℃,升温速率在8℃/min,真空度保持在10-4
pa下,五氧化三钛预设晶体颗粒设定参数在1130℃,升温速率在3℃/min,当温度达到1130℃时,采用0.6l/min流量冲入惰性气体,五氧化三钛晶体设定参数在在五氧化三钛预设晶体颗粒设定参数下保温3h,使原料融化晶体产生;步骤s01中冷等静压成型的形状为棒状,棒状在离子轰击下更为均匀;步骤s02中基材为sio、sio2、al2o3、mgo、tio2、mgf2、y2o3、gd2o3,该种类基材在蒸发功率较高的条件下,只要其它条件控制得当,基材也不会发生明显的热变形,并且镀膜附着牢度较高;步骤s03中离子轰击参数设定为束斑功率20kw/cm2,温度6000℃。
57.对比实施例一、实施例二和实施例三中的制备方法,所获得的产品,其主要结果在于影响五氧化三钛棒体的软硬程度,用以达到针对不同基材选择时不同需求使用。
58.对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
59.此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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