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離子鍍裝飾發朦缺陷現象與成因及對策淺析
瀏覽量:250 上傳更新:2018-11-08

1 前 言

離子鍍裝飾膜鍍膜生產經常出現表面“發朦”的缺陷,在白光下目視鍍層局部表面出現一層

淺白色云霧狀物。“朦白”現象在鍍銀白色膜、黑色膜、金色膜時都會出現。鍍TiC、CrC 黑膜

會出現,甚至用石墨靶鍍黑膜也會出現。發朦缺陷降低了鍍層光亮度,甚至掩蓋了鍍層原來色調,

成為不良品。特別對于要求嚴格的高端裝飾膜發朦缺陷占了不良品較大比例,探討發朦的成因和研究克服發朦的對策都有重要意義。

2 裝飾膜發朦的現象

2.1 肉眼觀察

在日光燈白光照射下,肉眼觀察在產品鍍層表面一些區城呈現似浮正鍍層上面有白色云霧狀

物,掩蓋住鍍層,這種缺陷看似鍍層發朦且顯暗白色,故有人稱為〝朦白〞缺陷。肉眼觀蔡可看

到兩種發朦表象,一類朦白較為白亮,有點刺眼(圖1)。另一類較為淡白,比較柔和(圖2)。

這兩類朦白缺陷各有特點應該找出各自的成因。2.2 陰極電弧沉積的鍍層發朦

陰極電弧沉積的鍍層發朦區的顯微形貌見圖3。在鍍層中看到大小不一的密集分布的小凸丘,

這是電弧斑發射時等離子體挾帶飛濺出來的靶材金屬液滴在鍍層凝固成的〝宏觀顆粒〞所形成。

這種密集的小凸丘在白光照射觀察呈“朦白”。

2.3 磁控濺射沉積的鍍層發朦

磁控濺射沉積的鍍層也會發朦,見圖4。鍍層一些區域存在密集分布大量小顆粒,肉眼觀察

看到一片較刺眼的朦白。2.4 基體或鍍層微米尺度以下密集顆粒粗糙發朦

鍍層形貌特征如圖5,基體上都是微米尺度以下的密集顆粒群,肉眼觀察如圖2 所顯示的柔

和淡弱的朦白缺陷。2.5 基體清洗不干凈和鍍膜時各種雜氣滲水等污染導致鍍層發朦

這些污染物破壞了純凈的鍍膜氣氛和反應成膜的條件,降低了鍍層平整度和光亮度至朦。3 發朦的視覺原因

日光燈的光照射到膜層上,在平整的鍍層表面呈規則鏡面反射(因5 a),除看到光亮的表面

反射光(這是對光源光的反射)外,還看到鍍層的顏色,顏色是入射光進入鍍層若干原子層后被

鍍層材料選擇性吸收后反射回來的光。如果純鏡面反射是看不到發朦的。如果鍍層不平整存在小

顆粒,入射光打到顆粒上,因為顆粒表面可以看成是由許多不同角度的小平面組成的立體球面,

它們不在一個平面上,光的入射在各小平面也呈規則反射,其結果光向空間各方向反射而成全漫

反射狀態,如圖5b。在光滑鍍層上若只有少數兒個顆粒,其漫反射光很弱,被周圍較強烈的鏡面

反射光所掩蓋,也看不到發朦,若在鍍層上存在大量密集分布的小顆粒,漫反射光大大增強,而

附近鏡面反射光大大削弱,鏡面反射光被淹沒了,因而在此缺陷區上方呈一片白色漫反射光,形

成了朦白的視覺效果。圖5 表示物體表面對光反射三種情況,鍍層發朦的情況就像圖c,即鏡面

反射與漫反射同時存在,以漫反射為主。“朦白”是由于鍍層上存在大量密集的小顆粒對照射光

的漫反射造成的,它呈淡白色是反射日光燈光源的顏色。

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