有機(jī)玻璃蒸發(fā)鍍鋁的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及鋁膜分析

       采用電子束蒸鍍的方法,以有機(jī)玻璃為基材,在其表面蒸鍍鉻過渡層,再蒸鍍鋁,最后蒸鍍保護(hù)層二氧化硅。有機(jī)玻璃基材表面電子束蒸鍍鉻-鋁-二氧化硅薄膜實(shí)驗(yàn)材料與方法

附著力對(duì)比測(cè)試

剝離測(cè)試

       首先對(duì)5 個(gè)清洗過的有機(jī)玻璃樣品蒸鍍一層極薄的鉻膜作為過渡層,然后再蒸鍍一層致密均勻的鋁膜,最后蒸鍍二氧化硅保護(hù)層。在蒸鍍完鉻膜之后,再放入5個(gè)空白樣品同時(shí)進(jìn)行鋁和二氧化硅膜層的蒸鍍,進(jìn)而得到試驗(yàn)條件相同的不加鉻過渡層的鍍鋁樣品,然后再進(jìn)行性能對(duì)比測(cè)試。蒸鍍膜層的厚度由蒸鍍時(shí)間的長(zhǎng)短來決定。從圖2可以知道,蒸鍍的鋁膜帶有金屬光澤,光亮如鏡,具備很高的反射率。

       圖3為剝離測(cè)試樣品照片,增加鉻膜的鍍鋁樣品,附著力好,鋁膜完整性較好;而未增加鉻膜的鍍鋁樣品,鋁膜較易剝離。采用面積計(jì)算法,表1對(duì)剝落數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié),數(shù)據(jù)表明,增加了鉻過渡層的樣品,鋁膜的剝離面積均不足10%,有的甚至達(dá)到了0;未加鉻過渡層的樣品,鋁膜剝離面積均在60%以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于15%的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

      這說明增加鉻過渡層,對(duì)提高鋁膜的附著力有著十分重要的作用。

      分析這一結(jié)果的原因,我們認(rèn)為主要是因?yàn)殇X膜和有機(jī)玻璃基體分別為金屬和有機(jī)材料,不僅表面能相差較大,同時(shí)物理參數(shù)如膨脹系數(shù)也有較大的區(qū)別,因此鋁膜在有機(jī)玻璃基體上只為簡(jiǎn)單的物理附著,附著力很小,薄膜容易脫落。增加過渡層鉻后,鋁膜和鉻膜均屬于金屬材料,在二者之間晶格參數(shù)較為匹配,通過原子的互相擴(kuò)散或溶解形成一個(gè)漸變的界面,有利于兩種粒子的鍵合;同時(shí)由于鉻金屬具有較大的硬度及脆性,使蒸發(fā)的鉻原分子和有機(jī)玻璃之間發(fā)生較強(qiáng)的吸附,使得鉻膜和有機(jī)玻璃之間具有較高的結(jié)合力。因此過渡層鉻的存在大大提高了鋁層的附著力。