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摘 要

Abstract II

第一章 绪论

1.1设计背景

1.2薄膜制备方法

1.3研究的意义目的

1.3.1真空蒸发镀膜仪的结构

1.3.2 真空蒸发镀膜仪的特点

第二章 工作原理

2.1概述

2.2蒸发镀膜原理

2.2.1蒸发过程中的真空条件

2.2.2蒸发过程中的蒸发条件

第三章 主体设计方案

3.1 主体结构设计原则

3.2真空室的设计

3.3镀膜室工作架的设计

3.4挡板设计

第四章 真空系统设计计算

4.1真空系统概述

4.2选泵和配泵

4.2.1主泵的选泵

4.2.2配泵

4.3计算抽气时间

4.3.1粗真空、低真空下的抽气时间计算

4.3.2高真空抽气时间计算

第五章 操作方法及注意事项

5.1 安装环境

5.2 操作程序

5.3 注意事项

5.4 设备维护及故障诊断

参考文献

致谢

真空蒸发镀膜仪的设计

摘 要

随着科学技术的不断发展,薄膜材料在光学、电子技术、原子物理、 半导体技术、宇宙技术等领域得到了日益广泛的应用,推动了薄膜制备技术的蓬勃发展，涌现出许多新型的镀膜方法与工艺。真空蒸发镀膜是一种重要而基本的薄膜制备方法，很多高校把真空镀膜技术进行了推广,将其作为部分专业的理、工科学生所必须掌握的一种真空镀膜技术。而市场上在售的普通型真空镀膜机价格比较昂贵，且设备结构复杂，不利于学生在实践教学中进行操作及观察现象。本文旨在设计制作一台结构简单、操作简便、利于观察实验现象的小型热蒸发真空镀膜仪。该仪器的设计利于学生理解真空镀膜技术原理、工艺条件对薄膜质量的影响及实验操作过程。

关键词：真空镀膜 真空蒸发 薄膜器件

The design of vacuum evaporation coating machine

Abstract

With the development of science and technology, thin-film is increasingly applied in the field of optics, electronic technique, atomic physics, semiconductor technology, space technology, etc, which contributes to the vigorous development of the thin film preparation technology. Many new coating methods and technologies have sprung up.

Vacuum evaporation coating is an important and basic membrane preparation method. Vacuum evaporation coating technology has been promoted by many universities as a technology that must be mastered by science and engineering students of some specialties. However, ordinary vacuum coating machine on the market on sale is expensive and its equipment structure is complicated which is not beneficial for students to operate and observe phenomenon in practice teaching. This paper focuses on designing and making a small thermal evaporation vacuum coating machine with simple construction and simple operation that is beneficial to observe the experiment phenomenon. This design is beneficial for students to understand the theory of vacuum evaporation technology, the influence of process conditions on the film quality and the experimental operation process.

Key Words: vacuum coating, vacuum evaporation, thin-film, instrument

第一章 绪论

1.1设计背景

真空镀膜技术是真空应用技术的重要组成部分，是一项综合的、应用范围很广的先进技术，是许多前沿科学发展的基础技术之一，同时也是当今信息时代中许多高新技术发展必不可少的手段。

从中国的真空镀膜技术及发展历史来看[1]，是从20世纪60年代开始的，从无到有，从模仿设计、自行研制到技术引进，并在技术引进的基础上促进了自行研制和发展，特别是在20世纪80至90年代我国的真空镀膜技术及设备都取得了长足的发展，在一些薄膜的应用领域里甚至得到了跨越式的进展。但随着中国进入WTO和世界经济全球化进程的加快，我国的真空镀膜技术及设备已经面临着国外拥有先进的真空镀膜技术和设备的跨国公司的强有力的竞争和挑战，这种竞争和挑战迫使我们要同世界经贸组织的其他成员国一样，在同等条件下参与整个世界市场的竞争。但机遇也伴随竞争和挑战降临，主要的机遇在于中国入世后将逐步成为世界各经济国的加工基地，同时设备制造的国际性优质配件的采购也将更容易，采购成本也会降低，国产设备的品质会得到大幅度的提高。从目前真空镀膜设备的市场发展状况来看，国外许多实力雄厚的真空镀膜设备生产商已在中国成立了许多合资或独资的加工企业，并将一些新的真空镀膜工艺技术和产品移植到这些企业中来，因此我国真空镀膜设备在今后三至五年内的主要市场除了国内的企业外，外商投资企业也是设备需求新的增长点[2]。

近年来，真空镀膜技术已由过去的传统的蒸发镀膜和普通的二级溅射镀膜发展到磁控溅射镀膜、离子镀膜、分子束外延、离子束沉积等一系列新的镀膜工艺。目前，几乎任何材料都可以通过真空镀膜工艺涂覆到其他材料的表面上[3]，这就为真空镀膜技术在各种工业领域中的应用开辟了更加广阔的前景。

用真空镀膜技术代替传统的电镀工艺[4]，不但能节省大量的膜材和降低能耗，而且还会消除湿法镀膜中所产生的环境污染。因此国外在钢铁零件镀涂防腐层和保护膜方面，已采用真空镀膜工艺来代替电镀工艺，在冶金工业中，为钢板和带钢加镀铝防护层已很普遍。在机械制造工业中，真空镀膜工艺用于改变某些加工工艺和节约贵重的原材料，如飞机涡轮发动机的叶片已经不是价格昂贵的耐

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