玻璃的離子鍍膜法實質(zhì)上是將蒸發(fā)法與濺射法相結(jié)合的方法。其與蒸發(fā)法的相似處在于成膜物質(zhì)作為蒸發(fā)源在熱源的作用下蒸發(fā)逸出。與濺射法的 相似處在于成膜物質(zhì)與玻璃基體之間存在著強(qiáng)大當(dāng)場,使氣體發(fā)生輝光放電而產(chǎn)生等離子。與二者的不同之處在于用等離子體撞擊的是已經(jīng)蒸發(fā)出的成膜物質(zhì)原子或分子,使其發(fā)生電離,從而使成膜物質(zhì)以離子狀態(tài)加速轉(zhuǎn)移到玻璃基體上。
在一密閉的充有惰性氣體(如氬氣)的真空鍍膜室中,成膜物質(zhì)蒸發(fā)源放在下部的坩堝中,用電阻,電子槍或高頻加熱,使成膜物質(zhì)蒸發(fā)。蒸發(fā)源坩堝裝在下部的陽極上,而玻璃片裝在鍍膜室上部的陰極上。鍍膜室真空度為10-2~10-3Pa,陰極負(fù)電壓為-1000~-5000V。鍍膜開始前為了清潔玻璃表面,增強(qiáng)膜的附著力,先在陰極通負(fù)電壓,使電離的氬氣體等離子轟擊玻璃表面,進(jìn)行濺射清洗,然后再鍍膜。鍍膜時使成膜物質(zhì)原子蒸發(fā)進(jìn)入氣體等離子場,并受到等離子體撞擊而電離成離子狀態(tài)。此成膜物質(zhì)離子在電場中被加速。根據(jù)所加電壓的不同,離子加速的能量可達(dá)1~1000eV,然后沉積在安裝于陰極的玻璃基體上,形成薄膜。
同陰極濺射法一樣,離子鍍膜法可以鍍各種膜。金屬膜如,金、銀、銅等。氧化物膜如二氧化鈦膜,二氧化硅膜等。還有氟化物膜,硫化物膜,氮化物膜,硼化物膜及其混合物膜。此法也可鍍單層膜和多層膜。其獨(dú)特的優(yōu)點如下:
(a) 等離子轟擊清潔玻璃表面,使膜與玻璃的附著力增強(qiáng),膜層不易脫落;
(b) 膜層的致密度高,甚至與成膜物質(zhì)本身的密度相同;
(c) 繞鍍性能好。玻璃制品背面也能鍍上。對形狀復(fù)雜的玻璃制品,能產(chǎn)生相對均勻的鍍層。適合于玻璃工藝品。而陰極濺射法則一般適宜于平板玻璃;
(d) 成膜物質(zhì)蒸發(fā)電離后被電場加速,沉積速度快,鍍膜效率高。沉積速度可達(dá)1~50µm/min。而一般陰極濺射法速度只有0.01~1µm/min。