[发明专利]利用真空蒸发在玻璃基片上制备蓝色铝膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用真空蒸发在玻璃基片上制备蓝色铝膜的方法。本制备方法不含任何添加剂，制备出的铝膜成份为纯铝，可用于有色涂层或光学玻璃涂层。

背景技术

铝是蒸发镀膜中被广泛应用的一种金属。在已有的关于真空镀膜制备铝膜的研究中，研究者的着眼点主要放在，通过调节镀膜的工艺参数来改善铝膜的质量，提高成膜速率。但是对怎样通过调节工艺参数来制备蓝色铝膜的方法并未涉及。

发明内容

本发明公开一种利用真空蒸发在玻璃基片上制备蓝色铝膜的方法，通过调节真空蒸发镀膜的工艺参数，并引进退火工艺，在不添加其他成份的情况下，制备蓝色铝薄膜。

利用真空蒸发在玻璃基片上制备蓝色铝膜的方法，包括以下步骤：在真空蒸发镀膜前首先用去离子水洗净玻璃基片和铝丝，钨丝，安装钨篮和玻璃基片，然后抽真空，真空蒸发镀膜；其特征在于：在镀膜前使用烘烤灯加热基片，使其温度达到400℃以上；在镀膜后采用退火工艺，退火炉在99.99％高纯Ar气保护下，在退火炉中将薄膜以每分钟升高20度的速度缓慢加热到400度以上，然后缓慢冷却。

所述的对玻璃基片的清洗：清洗药剂由5％的重铬钾饱和水和95％的浓硫酸混合而成；铝丝的清洗采用盐酸分析纯；采用超声清洗；超声清洗的功率：600W-900W；超声清洗的频率：28kHZ-40kHZ；后采用慢提拉脱水，循环风烘干：温度95摄氏度-110摄氏度。

所述的对钨丝的清洗：先用自来水冲洗表面的灰尘，再放入浓度为10％-20％的氢氧化钠溶液中煮10分钟左右除去表面的氧化物和油迹，直到钨丝表面发亮为止，后用自来水冲洗，去离子水漂洗，烘干备用。

所述的真空蒸发镀膜：在蒸发前将放于钨篮中的铝箔预熔，同时打开烘烤灯，对玻璃基片加热10分钟，使基片温度达到400度以上；当真空度达到5×10^-3Pa以上，迅速升温而快速蒸发，蒸发温度：1300℃～1400℃，直到将材料全部蒸发光。

退火工艺目的是去除残余应力，使膜层再结晶。

蒸发温度是影响膜层质量的重要因素之一，铝丝在1300℃～1400℃的温度下融化并蒸发成气态铝，进行预熔时，钨加热器和铝箔会放出大量的气体，真空度反会下降，因此，为避免蒸发材料跌落并清除杂质，开始宜缓慢升温，待真空度恢复到5×10^-3Pa以上时再加大电流升温蒸发。

蓝色铝膜、普通铝膜和玻璃基底三者元素组成对比表如下：

本发明的优点和积极效果是：采用真空蒸发镀膜法制备的铝薄膜颜色为天蓝色，随着基片温度的升高，膜的颜色呈银亮色、蓝色到白色的过渡；蓝色铝膜、普通铝膜和玻璃基底XRF对比，可以确定蓝色铝膜和普通铝膜在元素组成上没有什么不同，没有在蓝色铝膜中找到很明显的杂质元素，本发明工艺简洁，制备方法不含任何添加剂，制备出的铝膜成份为纯铝，可用于有色涂层或光学玻璃涂层。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

1.清洗玻璃基片和铝丝，钨丝

对玻璃基片的清洗：清洗药剂由5％的重铬钾饱和水和95％的浓硫酸混合而成；超声清洗的功率：900W；超声清洗的频率：28kHZ；对铝丝的清洗采用盐酸分析纯；钨丝的清洗：采用的铝丝为99.99％的纯铝；先用自来水冲洗表面的灰尘，再放入浓度为10％-20％的氢氧化钠溶液中煮10分钟左右除去表面的氧化物和油迹，直到钨丝表面发亮为止，后用自来水冲洗，去离子水漂洗，烘干备用。

2.安装钨篮：将钨篮加热器固定在两电极支架上，将裁成细丝的铝箔放于钨篮中；将被镀玻璃片放在镀膜支架上，降下钟罩。

3.抽真空：真空度：5×10^-3Pa以上；

4.开烘烤灯，加热玻璃基片；

5.蒸发镀膜：在蒸发前将放于钨篮中的铝箔预熔，同时对玻璃基片加热10分钟，使基片温度达到400度左右；当真空镀达到5×10^-3Pa以上，然后迅速升温而快速蒸发；蒸发温度：1300℃～1400℃，直到将材料全部蒸发光。

6.退火处理：在镀膜后采用退火工艺，退火炉在99.99％高纯Ar气保护下，在退火炉中将薄膜以每分钟升高20度的速度缓慢加热到400度，然后停止加热自然冷却。

样品描述：实例1的样品为预期的天蓝色铝膜，膜层颜色均匀。

实施例2：

按所述相同步奏重复进行实施例1，所不同的是：

加热基片：在镀膜前打开烘烤灯，加热15分钟，使基片温度达到500度左右；