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材料表面處理領域,真空鍍膜加工與傳統(tǒng)電鍍工藝都是常用手段,但二者在多個方面存在顯著差異。
原理不同
傳統(tǒng)電鍍是基于電化學原理,置于含有鍍層金屬離子的電解液中,通過施加直流電,使溶液中的金屬離子在工件表面還原沉積形成鍍層。而真空鍍膜加工則是在高真空環(huán)境下,利用物理或化學方法,使鍍膜材料蒸發(fā)或濺射,然后沉積在工件表面形成薄膜。例如,氣相沉積(PVD)中的蒸發(fā)鍍膜,通過加熱使鍍膜材料升華,以原子或分子形式在工件表面凝聚成膜;濺射鍍膜則是利用離子轟擊靶材,將靶材原子濺射出來并沉積在工件上。
設備與工藝條件不同
傳統(tǒng)電鍍設備相對簡單,主要包括鍍槽、電源、整流器等,工藝過程在常溫常壓下進行。而真空鍍膜加工需要專門的真空設備,如真空泵、真空室等,以創(chuàng)造高真空環(huán)境,且鍍膜過程往往需要較高的溫度或復雜的離子轟擊條件。以磁控濺射鍍膜設備為例,其真空室需達到 10?3Pa 甚至更低的真空度,設備成本和運行維護要求較高。
工藝特點不同
傳統(tǒng)電鍍形成的鍍層厚度相對較厚,一般在幾微米到幾十微米之間,且鍍層與基體結合力較好。不過,其鍍層均勻性在復雜形狀工件上較難保證,容易出現(xiàn)邊緣效應。真空鍍膜加工的涂層厚度可準確控制在納米到微米級別,膜層均勻性好,能在復雜形狀工件表面形成均勻一致的薄膜。同時,真空鍍膜可實現(xiàn)多種功能膜的制備,如減反射膜、超硬膜等,而傳統(tǒng)電鍍功能相對單一。
環(huán)保性不同
傳統(tǒng)電鍍過程中會產生大量含重金屬離子的廢水、廢氣和廢渣,如鉻、鎳等,處理不當會對環(huán)境造成嚴重污染,環(huán)保處理成本較高。真空鍍膜加工在高真空環(huán)境下進行,基本不產生廢水、廢氣污染,且鍍膜材料利用率高,相對更加環(huán)保。
應用領域不同
傳統(tǒng)電鍍在一般防護裝飾領域應用廣泛,如五金制品、汽車零部件的防護裝飾。真空鍍膜加工由于其獨特優(yōu)勢,在光學、電子、航空航天等領域應用較多。例如,在光學鏡片上鍍制增透膜提高透光率,在半導體芯片制造中鍍制金屬膜用于電路連接。