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离子镀装饰发朦缺陷现象与成因及对策浅析
浏览量:363 上传更新:2018-11-08

1 前 言

离子镀装饰膜镀膜生产经常出现表面“发朦”的缺陷,在白光下目视镀层局部表面出现一层

浅白色云雾状物。“朦白”现象在镀银白色膜、黑色膜、金色膜时都会出现。镀TiC、CrC 黑膜

会出现,甚至用石墨靶镀黑膜也会出现。发朦缺陷降低了镀层光亮度,甚至掩蓋了镀层原来色调,

成为不良品。特别对于要求严格的高端装饰膜发朦缺陷占了不良品较大比例,探讨发朦的成因和研究克服发朦的对策都有重要意义。

2 装饰膜发朦的现象

2.1 肉眼观察

在日光灯白光照射下,肉眼观察在产品镀层表面一些区城呈现似浮正镀层上面有白色云雾状

物,掩盖住镀层,这种缺陷看似镀层发朦且显暗白色,故有人称为〝朦白〞缺陷。肉眼观蔡可看

到两种发朦表象,一类朦白较为白亮,有点刺眼(图1)。另一类较为淡白,比较柔和(图2)。

这两类朦白缺陷各有特点应该找出各自的成因。2.2 阴极电弧沉积的镀层发朦

阴极电弧沉积的镀层发朦区的显微形貌见图3。在镀层中看到大小不一的密集分布的小凸丘,

这是电弧斑发射时等离子体挟带飞溅出来的靶材金属液滴在镀层凝固成的〝宏观颗粒〞所形成。

这种密集的小凸丘在白光照射观察呈“朦白”。

2.3 磁控溅射沉积的镀层发朦

磁控溅射沉积的镀层也会发朦,见图4。镀层一些区域存在密集分布大量小颗粒,肉眼观察

看到一片较刺眼的朦白。2.4 基体或镀层微米尺度以下密集颗粒粗糙发朦

镀层形貌特征如图5,基体上都是微米尺度以下的密集颗粒群,肉眼观察如图2 所显示的柔

和淡弱的朦白缺陷。2.5 基体清洗不干净和镀膜时各种杂气渗水等污染导致镀层发朦

这些污染物破坏了纯净的镀膜气氛和反应成膜的条件,降低了镀层平整度和光亮度至朦。3 发朦的视觉原因

日光灯的光照射到膜层上,在平整的镀层表面呈规则镜面反射(因5 a),除看到光亮的表面

反射光(这是对光源光的反射)外,还看到镀层的颜色,颜色是入射光进入镀层若干原子层后被

镀层材料选择性吸收后反射回来的光。如果纯镜面反射是看不到发朦的。如果镀层不平整存在小

颗粒,入射光打到颗粒上,因为颗粒表面可以看成是由许多不同角度的小平面组成的立体球面,

它们不在一个平面上,光的入射在各小平面也呈规则反射,其结果光向空间各方向反射而成全漫

反射状态,如图5b。在光滑镀层上若只有少数儿个颗粒,其漫反射光很弱,被周围较强烈的镜面

反射光所掩盖,也看不到发朦,若在镀层上存在大量密集分布的小颗粒,漫反射光大大增强,而

附近镜面反射光大大削弱,镜面反射光被淹没了,因而在此缺陷区上方呈一片白色漫反射光,形

成了朦白的视觉效果。图5 表示物体表面对光反射三种情况,镀层发朦的情况就像图c,即镜面

反射与漫反射同时存在,以漫反射为主。“朦白”是由于镀层上存在大量密集的小颗粒对照射光

的漫反射造成的,它呈淡白色是反射日光灯光源的颜色。

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