真空镀膜及材料生长实验报告

真空镀膜及材料生长实验报告

摘要：通过实验了解真空基础知识，理解真空环境下薄膜生长的机理，掌握直流溅射制备金属薄膜的方法，研究制备工艺对薄膜性能的影响。

关键词：真空，直流溅射，镀膜，金属薄膜吸光度，金属薄膜结构和形貌

一、实验原理

1. 真空简介

“真空”是指低于一个大气压的气体状态。在真空技术中，以“真空度”来表示气体的稀薄程度，真空度越高，气体压强越低。通常气体的真空度直接用气体的压强来表示，常用单位为帕斯卡（Pa）或毫米汞柱（mmHg）——简称乇（Torr），它们之间的关系为：

1毫米汞柱（mmHg）=1乇（Torr）=133帕斯卡（Pa）

在物理学中，真空度分为粗真空（105 ～102 Pa），低真空（102 ～10-2 Pa），高真空（10-2 ～10-6 Pa），超高真空（10-6 ～10-10 Pa）和极高真空（<10-10 Pa）。

2. 直流溅射镀膜技术

所谓“溅射”是指荷能粒子轰击固体表面（靶材），使固体表面的原子（或分子）从表面射出的现象。这些从固体表面射出的粒子大多呈原子状态，通常称为被溅射原子。常用的轰击靶材的荷能粒子为惰性气体离子（如氩离子）和快速中性粒子，它们又被称为溅射粒子。溅射粒子轰击靶材，从而使靶材表面的原子离开靶材表面成为被溅射原子，被溅射原子沉积到衬底上就形成了薄膜。所以这种薄膜制备技术又称为溅射法。溅射法基于荷能粒子轰击靶材时的溅射效应，而整个溅射过程都是建立在辉光放电的基础之上，即溅射离子都来源于气体放电。不同的溅射技术所用的辉光放电方式有所不同。直流溅射法利用的是直流电压产生的辉光放电；射频溅射法是利用射频电磁场产生的辉光放电；磁控溅射法是利用平行于靶材表面的磁场控制下的辉光放电。

简单的直流二极溅射法可以镀金属、合金以及一些低导电性的材料，但是不能直接镀绝缘材料。本实验采用直流溅射法制备金属薄膜，其相关设备示意图如图所示，实验中需要用机械泵对镀膜室抽真空（提供几帕的真空度即可）后，方可进行镀膜。

3. 薄膜的形成过程

薄膜的形成过程直接影响薄膜的结构及它最终的性能。薄膜的形成划分为两个不同的阶段，即新核的形成和薄膜的生长过程。新核的形成一般分为自发成核和非自发成核。前者是指整个形核过程完全是在相变自由能的推动下进行的，后者是指除了有相变自由能做推动力之外，还有其它因素帮助新相核心生成的作用。薄膜的生长过程一般有三种模式：

一是层状生长（Frank-vander Merwe ）模式。当被沉积物质与衬底之间浸润性很好时，被沉积物质的原子更倾向于与衬底原子键合。因此，薄膜从形核阶段开始即采取二维扩展模式，沿衬底表面铺开。在随后的过程中薄膜生长将一直保持这种层状生长模式。

二是岛状生长（V olmer-Weber ）模式。被沉积物质的原子或分子更倾向于自己相互键合起来，而避免与衬底原子键合，即被沉积物质与衬底之间的浸润性较差；金属在非金属衬底上生长大多采取这种模式。对很多薄膜与衬底的组合来说，只要沉积温度足够高，沉积的原子具有一定的扩散能力，薄膜的生长就表现为岛状生长模式。

三是层状-岛状（Stranski-Krastanov ）生长模式。在层状-岛状中间生长模式中，在最开始一两个原子层厚度的层状生长之后，生长模式转化为岛状模式。导致这种模式转变的物理机制比较复杂，但根本原因可以归结为薄膜生长过程中各种能量的相互消长。

4. 透射率、吸光度与吸收系数之间的关系

透射率T 是指透射光强与入射光强的比值。吸光度（absorbance ）A 是指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的对数。即：

T 1lg

A =

固体的光吸收规律 ()x exp I I 0α-=

I 和I0分别为透射光与入射光的光强，x 为光的传播距离。根据上述规律，A 正比于吸收系数α。

二、实验内容

1. 实验仪器

小型直流溅射仪（配机械泵），紫外可见分光光度计，超声波清洗器，干燥箱，衬底（基片）材料，酒精，去离子水等。

2. 实验内容

● 根据提供的设备和材料，制定清洗衬底的方案。

● 采用小型直流溅射仪，在清洗干净的衬底上制备金属铜薄膜和银薄膜。

● 运用紫外分光光度计，测量金属薄膜的吸光度/透射率，分析与制备工艺之间的联系。

3. 实验步骤

①清洗样品。

将玻片用玻璃刀划取适当的大小，然后取一个干净的烧杯，往里面倒入适量的酒精。接下来放入超声波清洗器中清洗三分钟，之后用镊子取出玻片，然后放入蒸发皿中烘干。

②开始制作。

●顺时针方向转动电源开关，关闭放气阀门，溅射仪开始工作，抽气泵开始抽气。

●等到真空表头指示优于2E-1mbar之后，在不同的真空压强下对试样室内的样品进行溅

射，溅射电流不大于20mA，然后再使用定时器控制溅射时间。

●等到溅射完成后，将电流旋钮逆时针调至最小，将电源旋钮逆时针调至最小，由于仪器

本身的原因，我们组做实验的时候电流无法读出示数，所以固定一个电流的位置不动。

制备的样品参数如下：

样品1：溅射时间：300s 气压2.0E-1mbar

样品2：溅射时间：300s 气压1.2E-1mbar

样品3：溅射时间：200s 气压2.0E-1mbar

样品4：溅射时间：200s 气压1.2E-1mbar

样品5：溅射时间：300s 气压2.0E-1mbar

（由于无法调节电流，所以这个样品相对之前的样品电流相对小，没有具体大小）

③将制作完成的样品放入原子力显微镜与紫外分光光度计测量样品表面形貌与透射率。（这部分实验由于上学期做过，具体操作不做阐述）

三、数据分析

由于自己组的实验数据没有保存，所以这里用的是其他组的数据进行分析。

样品1

形貌与三维图形为：

分析得面粗糙度为：8.13nm

样品2

形貌与三维图形：

分析得：粗糙度为17.4nm

样品3

形貌与三维图形：

分析得：粗糙度为4.05nm

样品4

形貌与三维图形：

分析得：粗糙度为9.6nm

样品5

形貌与三维图形：

分析得：粗糙度为4.97nm

测量金属薄膜的吸光度/透射率

经过对上图的分析，我们可以得到：

1.溅射电流越大，透射率越小，镀膜的效果越好。

2.真空室压强越小，透射率小，镀膜的效果越好。

3.溅射时间越久，透射率越小，镀膜的效果越好。

不过还有一些数据和这些结论不符合，可能是我们在镀膜的时候没有控制好变量。

四、总结

本次试验我们由于有上学期的实验支持，工作量不是很大，最主要在于自己完成清洗到镀膜的过程，这个过程中清洗首先要做好，不然会对后面的镀膜造成很大的影响，还有在镀膜的时候一定要注意控制实验的变量，一边与后面的数据分析。

参考文献

[1] 华中科技大学物理学院实验教学中心，近代物理实验Ⅱ实验讲义，2014.4

真空镀膜实验报告

真空镀膜实验报告 摘要：本实验在获得真空环境的基础上，在真空室内进行镀膜。在实验中需要复习获得真空的步骤和注意事项，学会使用蒸发镀膜设备，和在玻璃上镀锡的操作方法。 关键词：真空镀膜 蒸发镀膜 引言： 真空镀膜又叫物理气相沉积，它是利用某种物理过程，如物质的热蒸发或在受到粒子束轰击时物质表面原子的溅射等现象，实现物质从源物质到薄膜的可控的原子转移过程。物理气相沉积技术中最为基础的两种方法就是蒸发法和溅射法。在薄膜沉积技术发展的最初阶段，由于蒸发法相对于溅射法具有一些明显的优势，包括较高的沉积速度，相对较高的真空度以及由此导致的较高的薄膜质量等，因此蒸发法受到了相对教大程度的重视。但另一方面，溅射法也有自己的优势，包括在沉积多元合金薄膜时化学成分容易控制，沉积层对衬底的附着力较好等。 真空镀膜的操作是将固体材料置于真空室内，在真空条件下，将固体材料加热蒸发，蒸发出来的原子或分子能自由地弥布到容器的器壁上。当把一些加工好的基板材料放在其中时，蒸发出来的原子或分子就会吸附在基板上逐渐形成一层薄膜。 正文： 一、实验原理 1、真空泵简介 （1）机械泵 机械泵通过不断改变泵内吸气空腔的容积，使被抽容器内气体的体积不断膨胀压缩从而获得真空，常用的是旋片式机械泵。它主要由定子、转子、旋片、弹簧等组成。机械泵的极限真空度为Pa 1 10 ，它主要由机械泵油的饱和蒸汽压和泵的机械加工精度决定的。当达到极限真空度时，抽气和漏气的速度相等，真空度不再变化。如果将两个机械泵组合起来，可以将真空度提高一个数量级。

旋片式机械泵使用注意： 1） 检查油槽中油液面的高度是否符合规定，机械泵转子的转动方向与规定方向是否一 致； 2） 机械泵停止工作时，要立即使进气口与大气相通，防止回油现象。这步由机械泵上 的电磁阀自动进行。 3） 机械泵不宜工作过长，否则会影响使用寿命。 （2）扩散泵 扩散泵利用气体扩散现象来抽气的。利用高速定向喷射的油分子在喷嘴出口处的蒸汽流中形成一低压，将扩散进入蒸汽流的气体分子带至泵口被前级泵抽走。 扩散泵使用注意： 启动压强低于1Pa ，保证绝大部分的气体分子以定向扩散形式进入高速蒸汽流，高压会导致一些副反应的发生，影响真空的形成。扩散泵一般能达到－5到－7的压强数量级。 2、真空的测量 测量真空的装置称为真空计，常用的油热耦真空计和电离真空计。 热耦真空计可以测量0.1～10Pa 的压强，利用低压下气体的热传导与压强成正比的原理；电离真空计利用电子与气体分子碰撞产生电离电流随压强变化的原理制成，可测量范围是10的－1～－6数量级。注意，电离真空计必须在0.1Pa 一下使用，否则会损坏装置。 3、蒸发镀膜 蒸发镀膜是在真空中通过电流加热，电子束轰击加热和激光加热等方法，使薄膜材料蒸

盐类结晶实验报告-结晶与晶体生长形态观察

盐类结晶实验报告 一、实验名称： 盐类结晶与晶体生长形态观察 二、实验目的： 1.通过观察盐类的结晶过程，掌握晶体结晶的基本规律及特点。为理解金属的结晶理论建立感性认识。 2.熟悉晶体生长形态及不同结晶条件对晶粒大小的影响。观察具有枝晶组织的金相照片及其有枝晶特征的铸件或铸锭表面，建立金属晶体以树枝状形态成长的直观概念。 3.掌握冷却速度与过冷度的关系。 三、实验原理概述： 金属及其合金的结晶是在液态冷却的过程中进行的，需要有一定的过冷度，才能开始结晶。而金属和合金的成分、液相中的温度梯度和凝固速度是影响成分过冷的主要因素。晶体的生长形态与成分过冷区的大小密切相关，在成分过冷区较窄时形成胞状晶，而成分过冷区较大时，则形成树枝晶。由于液态金属的结晶过程难以直接观察，而盐类亦是晶体物质，其溶液的结晶过程和金属很相似，区别仅在于盐类是在室温下依靠溶剂蒸发使溶液过饱和而结晶，金属则主要依靠过冷，故完全可通过观察透明盐类溶液的结晶过程来了解金属的结晶过程。 在玻璃片上滴一滴接近饱和的热氯化氨（NH4CI）或硝酸铅[Pb(NO3)2]水溶液，随着水分蒸发，温度降低，溶液逐渐变浓而达到饱和，继而开始结晶。我们可观察到其结晶大致可分为三个阶段：第一阶段开始于液滴边缘，因该处最薄，蒸发最快，易于形核，故产生大量晶核而先形成一圈细小的等轴晶（如图1所示），接着形成较粗大的柱状晶（如图2所示）。因液滴的饱和程序是由外向里，故位向利于生长的等轴晶得以继续长大，形成伸向中心的柱状晶。第三阶段是在液滴中心形成杂乱的树枝状晶，且枝晶间有许多空隙（如图3所示）。这是因液滴已越来越薄，蒸发较快，晶核亦易形成，然而由于已无充足的溶液补充，结晶出的晶体填布满枝晶间的空隙，从而能观察到明显的枝晶。 四、材料与设备： 1）配置好的质量分数为25%~30%氯化铵水溶液。 2）玻璃片、量筒、培养皿、玻璃棒、小烧杯、氯化铵、冰块。 3）磁力搅拌器、温度计。 4）生物显微镜。 五、实验步骤： 1.将质量分数为25%~30%氯化铵水溶液，加热到80~90℃，观察在下列条件下的结晶过程及晶体生长形态。 1)将溶液倒入培养皿中空冷结晶。 2)将溶液滴在玻璃片上，在生物显微镜下空冷结晶。 3)将溶液滴入试管中空冷结晶。 4)在培养皿中撒入少许氢化氨粉末并空冷结晶。 5)将培养皿、试管置于冰块上结晶。 2.比较不同条件下对氯化铵水溶液空冷结晶组织的影响： 氯化钠溶液在玻璃皿中空冷时由于玻璃皿边缘与中心的介质不同，造成氯化钠溶液洁净的不均匀，从而造成晶粒的大小不同；另外撒入少量的氯化铵粉末后粉末在促进结晶的同时也成为氯化铵的成长中心，析出的氯化铵依附在撒入的粉末上成长，即撒入的粉末有引导结晶的作用，实际的形态和撒入的量、分布有关。

真空镀膜机安全操作规程

真空镀膜机安全操作规程 一．开机前作到： 1.检查工作环境清洁、干净。 2.检查电线无破损，接地牢固。 3.检查真空室、镀膜转架及工位器具清洁、无油污。 4.机械泵、罗茨泵油位过半。 5.检查四只阀加注满3#真空脂，真空室转轴加注满3#真 空脂。 6.罗茨泵转轴处油杯加满机械泵油。 7.准备相关工位器具，适量J-7钨丝、ABOO型99.99％ 的铝丝。 8.接通水、气、电，气压0.5-0.6Mpa，水压0.3-0.4Mpa。二．操作要点： 1.通电，开启机械泵，3分钟后开启阀3，开扩散泵，预 热1-1.5小时。 2.镀膜转架装夹产品、铝丝、钨丝，转架进烘箱预热（温 度、时间符合工艺）。 3.开阀4，开启真空室，转架进真空室，卡销定位，试转 动平稳无异常振动。 4.关闭真空室，关阀4，关阀3，开阀2，开始抽气，开 启复合真空计。 5.当真空度达至-0.1Mpa时，开启罗茨泵。

6.当真空度达到1-1.5Pa（52-64格）时，关阀2，开阀3， 开阀1。 7.当真空度达到2×10-2Pa时，开启转动（转速符合工艺）， 分二次进行蒸镀（电压、时间符合工艺），蒸镀结束关 复合真空计。 8.停止蒸镀0.5-1分钟后关转动，关阀1，关罗茨泵。 9.开阀4，开真空室，拉出镀膜转架，取下成品，换装待 镀产品，装上铝丝，进行下次工作。 10.严守开关阀、泵的顺序步骤，防止损坏设备。 11.生产中注意产品安装到位牢固。 12.注意转架电极、紧固件是否松脱，及时加固补全。 13.及时更换断裂、积球、老化的钨丝。 三．关机及保养： 1.拉出转架后，关扩散泵，冷却1-1.5小时，后关阀3， 关机械泵。 2.关整机电源，关冷却水、关高压空气。 3.每星期检查清洁镀膜转架工装。 4.每三个月检查更换机械泵油。 5.每六个月检查更换罗茨泵油、扩散泵油。 制定：王思忠审批： 时间：2002.09.10 时间：

真空镀膜试验

真空镀膜实验 一、 实验目的 真空镀膜技术广泛地应用在现代工业和科学技术中，光学仪器的反射镜，增透镜，激光器谐振腔的高反射膜，计算机上存储和记忆用的磁性薄膜，以及材料表面的超硬薄膜。此外在电子学、半导体等其它各尖端学科也都采用了真空技术。 本实验的目的是学习真空蒸发镀膜技术。通过本门实验，要求学生掌握如下几点：①较系统了解真空镀膜仪器的结构；②了解真空系统各组件的功能；③了解石英晶体振荡器测厚原理；④掌握真空蒸镀的基本原理；⑤了解真空镀膜仪器的基本操作。 二、预习要求 要求学生在实验之前对真空系统有一定了解，可以通过以下几本相关书籍获得相关信息。《薄膜材料制备原理、技术及应用》—— 唐伟忠著，冶金工艺出版社出版社；《薄膜物理与技术》—— 杨邦朝，王文生编著，电子科学出版社；《薄膜技术》—— 王力衡，清华大学出版社；《薄膜技术》—— 顾培夫，浙江大学出版社；《真空技术物理基础》—— 张树林，东北工学院出版社；《真空技术》—— 戴荣道，电子工业出版社。 三、实验所需仪器设备 实验过程需要的主要设备为DMDE 450型光学多层镀膜机。 真空镀膜机：本实验使用DMDE-450光学多层镀膜机，其装置结构如图3所示。它主要由真空系统、蒸发设备及膜厚监控系统组成。真空系统由各种真空器件组成，主要包括：真空室；真空泵（机械泵、和分子泵）；真空导管；各种真空阀门和测量真空度的真空计等。高真空阀门为碟式，机械泵与分子泵的连通阀门为三同式，将阀门拉出时，机械泵可以直接对镀膜室抽气，推入时机械泵与分子泵连通，同时也切断了机械泵与镀膜室的连接。 蒸发系统由真空钟罩，蒸发电极（共有二对）， 活动挡板，蒸发源，底盘等组成。蒸发源安装在电 图3镀膜机装置图 1电离管 2高真空碟阀 3分子泵 4机械泵 5低真空磁力阀 6储气桶 7低真空三同阀 8磁力充气阀 9热偶规 10钟罩 11针型阀

结晶及晶体生长形态的观察

结晶及晶体生长形态的观察 一、实验目的 1. 认识结晶的基本过程及实验原理。 2. 了解结晶是混合物分离的常用方法。 3. 认识水溶液的溶解度与结晶。 4. 认识晶体形态与所属晶系的关系。 二、实验原理 晶体具有规则的几何外形而固体不一定有。晶体属于固体，而固体不一定是晶体。 溶质以晶体的形式从溶液中析出的过程叫做结晶。只有在那个温度下，溶液已不能继续溶解这些晶体时，晶体才会析出。或者说，析出晶体时的溶液，肯定是该温度下这种晶体的饱和溶液。 定温定压时，饱和溶液中所含溶质的量，称为该溶质在该温度、压力下的溶解度。 在一定量的水中一定的温度下，所能溶解的溶质量是有限的，溶质在水中无法继续溶解时，多余的溶质便沉在杯底，即使经过搅拌也无法令更多的溶质溶解。此时杯中水溶液所能溶解的溶质已达最大量，称之为“饱和溶液”。 溶剂中所能溶解的溶质未达最大量，此时 的溶液称之为“未饱和溶液”，如果再继续加入 少许溶质时，固体溶质会继续溶解。 利用较高温度配置溶液达到饱和后，再降 低温度，水溶液在高温中溶解度较高，一旦降 温后溶解度也降低，但溶质的量不减，因此， 水溶液的浓度大于最大溶解度，此时的溶液称 为“过饱和溶液”。过饱和溶液是一种不稳定状 态，过量的溶质会伺机结晶析出而成为饱和溶 液。 图1.几种典型盐的溶解度曲线利用物质在水溶液中的溶解度对温度变化的差异，将水溶液加热后配置成饱和水溶液，再将温热的饱和水溶液与过剩的溶质经由过滤分离后，当水溶液温度降低时即成为过饱和水溶液，过剩的溶质会结晶析出形成晶体。

由上图可以看出，结晶有两种方法：一为蒸发溶剂结晶（如食盐溶解度受温度影响小的物质），二为冷却热饱和溶液（如硝酸钾溶解度受温度影响大的物质）。 ①蒸发结晶—温度不变溶剂减少。②降温结晶—溶剂不变温度降低。 利用结晶可以分离部分水溶性物质，①对溶解度受温度变化影响不大的固体溶液，一般用蒸发溶剂的方法得到晶体(即蒸发结晶)，达到分离目的。②对溶解度受温度变化影响相当大的固体溶质，一般采用冷却其热饱和溶液的方法得到晶体(即降温结晶)，达到分离目的。 从微粒运动的观点看，溶解是溶质微粒离开溶质表面向溶剂里分散的过程；结晶是分散在溶液里的溶质微粒向溶质表面聚集的过程。显然，溶解和结晶是相反的两个过程。 当溶质开始溶解时，单位时间里从固体溶质表面扩散到溶剂里的微粒数目，比回到固体溶质表面的溶质微粒数目多，固体溶质不断减少。随着溶解的进行，溶液中溶质微粒数目逐渐增加，由溶液里回到固体溶质表面的溶质微粒数目也不断增加，溶质溶解的速率逐渐减小，而溶质结晶的速率却逐渐增大。当单位时间里扩散到溶液里的溶质微粒数目，与回到溶质表面的溶质微粒数目相等时，也就是溶质溶解的速率与溶质结晶的速率相等时，溶解过程与结晶过程达到了平衡。这两个同时进行的相反过程是可逆的，通常用“ ”表示。 固体溶质溶液里的溶质 这时，可以看成溶质不再溶解，也不再结晶。但实际上，溶解和结晶都仍在进行。这时的溶液就是我们前面所说的饱和溶液。能溶解在水里的物质，不能无限制地溶解的原因就是因为存在这个平衡。 当外界条件改变（如饱和溶液冷却或蒸发溶剂）时，溶解和结晶的速率也要相应地改变，便会有晶体析出等现象发生。 结晶体种类五花八门，我们之所以要选择硫酸铜作为试验的观察物质，是因为硫酸铜结晶容易、颜色艳丽、晶体形状漂亮有如蓝宝石，所以我们采用硫酸铜和明矾结晶作为试验对象。硫酸铜结晶---宝蓝色菱形晶体。明矾结晶-八面体。

真空镀膜实验报告

近代物理实验报告 真空镀膜实验 学院 班级 姓名 学号 时间 2014年4月20日

真空镀膜实验实验报告 【摘要】： 真空镀膜也叫物理气相沉积（PVD：physics vaporous deposit），它是利用某种物理过程，如物质的热蒸发或在受到粒子束轰击时物质表面原子的溅射等现象，实现物质从源物质到薄膜的可控的原子转移过程。物理气相沉积技术中最为基础的两种方法就是蒸发法和溅射法。本实验中用到的是蒸发镀膜法来进行真空镀膜，从而了解真空镀膜的原理和操作。 【关键词】：真空镀膜、蒸发镀膜法 【引言】：真空镀膜也叫物理气相沉积（PVD：physics vaporous deposit），它是利用某种物理过程，如物质的热蒸发或在受到粒子束轰击时物质表面原子的溅射等现象，实现物质从源物质到薄膜的可控的原子转移过程。物理气相沉积技术中最为基础的两种方法就是蒸发法和溅射法。在薄膜沉积技术发展的最初阶段，由于蒸发法相对溅射法具有一些明显的优点，包括较高的沉积速度，相对较高的真空度以及由此导致的较高的薄膜质量等，因此蒸发法受到了相对较大程度的重视。但另一方面，溅射法也具有自己的一些优势，包括在沉积多元合金薄膜时化学成分容易控制，沉积层对衬底的附着力较好等。同时，现代技术对于合金薄膜材料的需求也促进了各种高速溅射方法以及高钝靶材，高钝气体制备技术的发展，这些都使得溅射法制备的薄膜质量得到了很大的改善。如今，由于气相中各组分能够充分的均匀混合，制备的材料组分均匀，易于掺杂，制备温度低，适合大尺寸薄膜的制备，并且能够在形状不规则的衬底上生长薄膜等优点，不仅上述两种物理气相沉积方法已经大量应用于各个技术领域之中，而且为了充分利用这两种方法各自的优点，还开发出了许多介于上述两种方法之间的新的薄膜沉积技术。 【正文】 一、实验原理 真空镀膜是在真空室中进行的（一般气压低于1.3×10-2Pa），当需要蒸发的材料（金属或电介质）加热到一定温度时，材料中分子或原子的热振动能量可增大到足以克服表面的束缚能，于是大量分子或原子从液态或直接从固态（如SiO2、ZnS）汽化。当蒸汽粒子遇到温度较低的工件表面时，就会在被镀工件表面沉积一层薄膜。

材料的低温物性与测试技术

材料的低温物性与测试技术 一、电阻测量方案 1.实验装置及基本测量线路（采用四引线方法）： 2.实验步骤: 样处理与电极制作:将试样切成长方形的薄条，上、下两面磨平。在每个样品的一面制作四根电极引线，电极的制作可采用真空镀膜（银膜或铝膜）、铟压或银胶（注：这里采用银胶法）。若需要计算样品的 真空室 卷烟纸 和电绝缘） 实验装置及基本测量线路图

电阻率，需记录样品的几何参数。 安装样品：将接有引线的试样的另一面涂上少量低温胶，通过卷烟纸（另一面也涂有少量低温胶）贴到恒温块上。同时可安装三个样品。通过卷烟纸和低温胶可保证试样与恒温块有良好的热接触和电绝缘。然后将电极引线与测量引线一一焊接，并记录好引线的标号。 建立测试线路：熟悉仪器，检查所有接线，包括每一个样品的电流、电压引线，温度计引线等，确认哪些该通，哪些不该通，哪些有阻值等等。 在室温下进行测量，确认整个恒温器系统和测试线路能够正常运行。将恒温室密封，抽真空，再进行一次测量。 降温与升温：启动制冷机，可以在降温过程中观察现象。关掉制冷机开关，温度升高至室温，此过程进行数据测量，并记录下来。电阻数值可直接由台式万用表读出。 实验数据处理：温度数值可由标准电阻阻值确定。由样品电阻和温度数据给出R-T实验曲线。 结果讨论：结合实验结果讨论半导体、金属和合金材料的电阻率与温度的关系有何不同，并说明导致不同的原因（实验报告：每组一份！）。 二、样品电极制备 1．样品清洗 1）将样品放如入丙酮溶液的玻璃容器内进行超声清洗5分钟； 2）再将样品放入盛有HF溶液的塑料容器内中浸泡10分钟，取出后

用去离子水清洗，烘干后待用。 2．电极制备 1）将香少许香蕉水（或丙酮）倒入放有导电银胶的玻璃容器内，使干燥的导电银胶溶解成糊状以待用； 2）取四根铜丝，每根铜丝两头用小刀或砂纸去掉漆包漆； 3）用牙签蘸少许导电银胶将铜丝固定在样品上，烘干后样品电极即制备完成。 4）最后将每根铜丝电极的另一头焊接在相应的金属电极上，用万用表测量电极连接情况。 实验数据处理和分析： 由实验的铑铁温度计的电阻与温度的关系查表得到各点温度值并与待测的金属、半导体和合金的电阻做出R-T关系曲线，实验数据和作图附在最后，由图像观察到金属的电阻随温度的下降而下降，并呈现良好的线性关系，而半导体与合金的电阻随温度的下降而上升。 由于半导体和合金电阻率主要由载流子浓度决定，而载流子浓度随温度上升而增加，故电阻率减小。 金属电阻主要由自由电子决定，温度升高自由电子数目增加，故电阻率增加 实验误差的分析： 1.有于降温速度过快而造成测量的不准确，这应该是降温曲线和升温曲线不完全重合的主要原因 2.测量这几个电阻有先后顺序，期间温度发生了变化

教科六年级下册科学实验报告单

六年级下册科学实验报告单 实验课题：放大镜下的发现 学校：实验时间：小组成员： 实验目的：知道放大镜的使用方法及其作用。 实验器材：放大镜、报纸、书本、树叶、电脑 放大镜2只【3X、5X 各一】 /每组 实验原理：放大镜能把物体的像放大。 实验步骤： 1、用放大镜观察树叶，把看到的记录下来。把放大镜放在字的上方，逐渐向外移动，发现透过镜片后，字体变大了。 2、用放大镜观察报纸、书本，把看到的记录下来。 3、用放大镜观察电脑、电视机的屏幕。 实验现象： 在放大镜下观察到的物体比用肉眼看到的物体更大。 实验结果：放大镜可以把物体的像放大。

实验课题：放大镜的特点 学校：实验时间：小组成员： 实验目的：知道放大镜的使用方法及其作用。 实验器材：放大镜1只、玻璃塑料瓶1个、圆柱玻璃杯1只、烧杯1只、烧瓶1只、保鲜膜3张、透明塑料绳2米 猜测：放大镜能放大是因为它不同于普通玻璃，形状与平板玻璃有较大差异。 实验步骤： 1、比较放大镜与平板玻璃：放大镜的中间鼓，周围较薄，而平板玻璃厚度均匀，没有放大功能。 2、在圆柱玻璃杯、烧杯、烧瓶中灌上清水，透过瓶体观察物体，发现比直接观察看到的图像要大 3、再次比较圆柱烧杯和烧瓶，我们发现，圆烧瓶比烧杯放大的倍数要大。 实验现象： 放大镜的镜片是透明、中央厚、边缘薄，具有放大图像的功能。 实验结果：放大镜的镜片特点是透明、中央厚、边缘薄，凡是和放大镜镜片具有同样特点的器物，都具有放大功能。

实验课题：放大镜的放大倍数 实验时间：小组成员： 实验目的：知道放大镜把物体放大了多少倍。 实验器材：不同放大倍数的放大镜、布、纸、邮票 实验原理：通过观察、记录和测量，可以算出放大镜的放大倍数。 实验步骤： 1、把放大镜放在有格的纸上或放在书上，看看它能把物体放大多少倍。 2、用放大镜观察布、邮票的某部分，并把观察到的内容记录下来，看看它能把物体放大多少倍。 实验现象：同一放大镜的最大放大倍数是一定的。 实验结果： 通过观察、测量和计算，算出了不同放大镜的放大倍数。

PVD镀膜工艺

PVD镀膜工艺 PVD镀膜工艺 1.装饰件材料（底材） (1)金属。不锈钢、钢基合金、锌基合金等。 (2)玻璃、陶瓷。 (3)塑料。abs、pvc、pc、sheet、尼龙、水晶等。 (4)柔性材料。涤纶膜、pc、纸张、布、泡沫塑料、钢带等。 2.装饰膜种类 (1)金属基材装饰膜层：tin、zrn、tic、crnx、ticn、crcn、ti02、al等。 (2)玻璃、陶瓷装饰膜层：tio2、cr2o3、mgf2、zns等。 (3)塑料基材装饰膜层：ai、cu、ni、si02、ti02、ito、mgf2。 (4)柔性材料装饰膜层：al、lto、ti02、zns等。 3.部分金属基材装饰膜颜色 金属基材装饰膜的种类和色调很多。表1为部分金属基材装饰膜的种类及颜色。 表1 部分金属基材装饰膜的种类及颜色膜层种类 色调 tinx 浅黄、金黄、棕黄、黑色 tic 浅灰色、深灰色 ticxny 赤金黄色、玫瑰金色、棕色、紫色 tin+ au 金色 zrn 金黄色 zrcxny 金色、银色 tio2 紫青蓝、绿、黄、橙红色 crnx 银白色 tixal-nx 金黄色、棕色、黑色

金黄色 3.装饰膜的镀制工艺 一．金属件装饰膜镀制工艺 比较成熟的镀膜技术有电弧离子镀、磁控溅射离子镀和复合离子镀。下面分别从各类镀膜技术中选取一种具有代表性的典型镀制工艺进行介绍。 1)用电弧离子镀的方法为黄铜电镀亮铬或镍手表壳镀制ticn膜。 采用小弧源镀膜机和脉冲偏压电源； (1)工件清洗、上架、入炉 工件在入炉之前要经过超声波清洗、酸洗和漂洗三道工序。 首先是在超声波清洗槽中放入按使用要求配制的金属清洗剂，利用超声波进行脱脂、清洗。清洗之后，进行酸洗，它可以中和超声波清洗时残余的碱液，还能起到活化处理的作用。然后进行漂洗以彻底除去酸液，漂洗时必须采用去离子纯净水或蒸馏水。经过三洗后，即时进行烘干，温度一般控制在100℃左右，时间为1h左右。也可以风吹干后马上人炉。 (2)镀膜前的准备工作 ①清洁真空镀膜室。用吸尘器将真空镀膜室清洁一遍。当经过多次镀膜时，真空镀膜室的内衬板还需作定期清洗，一般是半个月清洗一次。 ②检查电弧蒸发源。工作前，要确保电弧蒸发源发源安装正确，绝缘良好，引弧针控制灵活,程合适，恰好能触及阴极表面。 ③检查工件架的绝缘情况。工件架与地之间的绝缘必须须良好，负偏压电源与工件架的接触点点必须接触良好。 以上几项工作确保没有问题后，才可以关闭真空镀膜室的门，进行抽气和镀膜。 (3)抽真空 真空抽至6.6 x 10-3pa。开始是粗抽，从大气抽至5pa左右，用油扩散泵进行细抽。在粗抽时，可以烘烤加热至150℃。伴随镀膜室温度的升高，器壁放气会使真空度降低，然后又回升，等到温度回升到6.6 x 10-3pa时方可进行镀膜工作。 (4)轰击清洗 ①氩离子轰击清洗 真空度：通人高纯度氩气(99.999%)真空度保持在2～3pa。轰击电压：800～1000v。轰击时间：10min. 此刻在真空镀膜室内发生辉光放电，放电产生的氩离子以较高的能量撞击工件表面，将工件表面吸附的气体、杂质和工件表面层原子溅射下来，露出材料的新鲜表面。

真空镀膜 2

得分教师签名批改日期深圳大学实验报告 课程名称：近代物理实验 实验名称：真空镀膜 学院：物理科学与技术学院 组号指导教师： 报告人：学号： 实验地点实验时间 实验报告提交时间：

一．实验目的 1．、直接地接触薄膜材料，对薄膜材料有一个直观的感性认识； 2．了解和学会直流磁控溅射制备金属薄膜的原理和方法； 3．了解清洗基片和测量薄膜膜厚的方法。 二．实验仪器 直流磁控溅射镀膜机；气体质量流量计；数显复合真空计；超声波清洗器；石英晶体振荡膜厚监控仪；氩气；K9玻璃基片等。 三．实验原理 一、真空的获得和测量 1．真空的获得 各级真空，均可通过各种真空泵来获得．不同的真空泵，都不可能在整个真空范围内工作，有些泵可直接从大气压下开始工作，但极限真空度都不高，如机械泵和吸附泵，通常这类泵用作前级泵；而有些泵则只能在一定的预备真空条件下才能开始正常工作，如扩散泵、离子泵等，这类泵需要前级泵配合，可作为高真空泵．一般利用分子泵－机械泵组来获得10-2Pa以上的高真空。本实验真空系统的主泵选分子/增压泵，前级泵选用直联高速旋片式机械泵。 （1）机械泵: 获得低真空常用的方法是采用机械泵．机械泵是运用机械方法不断地改变泵内吸气空腔的容积，使被抽容器内气体的体积不断膨胀从而获得真空的泵．机械泵的种类很多，目前常用的是旋片式机械泵．机械泵可以从大气压开始工作，常被用来获得高真空泵的前缀真空和高真空系统的预备真空。通常，机械泵的极限压强为1×10-1 Pa． （2) 分子/增压泵：最早用来获得高真空的泵是扩散泵，目前依然广泛使用． 2.．真空的测量 测量真空度的装置称为真空计或真空规．由于被测量的真空度范围很广，真空计的种类很多．根据气体产生的压强、气体的粘滞性、动量转换率、热导率、电离等原理制成了各种真空计．本实验选用数显复合真空计来测量镀膜室内的真空度，测量范围：1×105Pa～1×10-4Pa。 二、基片的清洗方法 基片上的污染物会影响在它上面形成的薄膜的性质。对于玻璃基片，清洗的方法有若干种：1.用化学溶剂等清洗的方法 如果玻璃表面的污染物质是一般的油类时，也经常用化学溶剂来把油脂溶解掉。最标准的化学溶剂是罗铬酸和硫酸混合液（把重铬酸溶解于浓硫酸使之达到饱和的溶液在室温用几个小时，若是接近沸腾状态的溶液只要用几分钟，就能把严重的污染清洗干净，但是，一般因玻璃种类而异，大多数光学玻璃手酸或碱侵蚀时，在玻璃表面就会产生由二氧化硅骨架形成的所谓腐蚀斑痕。而且由于这种混合液含有铬离子，故废液的处理很麻烦，因此，最近，大多采用处理半导体的强碱溶液。在玻璃污染不是很严重的时候，依次浸入丙酮、酒精、流水的方法也是有效的。使用化学溶剂时，最后玻璃要用流水进行充分的冲洗，并且随后从沸水或者沸腾的酒精中取出来，迅速进行干燥，等等。这些都是有效的措施。 2、超声波清洗 若使超声波在液体中传播，则在液体中就会产生空穴又产生又消失的现象（气穴效应），这是空穴内的压力，瞬时局部地升高，如果作用到放在液体中的固体表面，就产生局部升温和局部高速流动，结果就将固体表面洗净。这就是超声波清洗的原理。该方法对于除去油脂

真空镀铝机安全操作规程详细版

文件编号：GD/FS-9694 （操作规程范本系列） 真空镀铝机安全操作规程 详细版 The Daily Operation Mode, It Includes All The Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify Management Process. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________

真空镀铝机安全操作规程详细版 提示语：本操作规程文件适合使用于日常的规则或运作模式中，包含所有的执行事项，并作用于规范个体行动，规范或限制其所有行为，最终实现简化管理过程，提高管理效率。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 1 目的：为了减少直至消除违章操作造成的工伤安全事故，为了减少直至消除违章或不规范操作对设备造成的损害，特制定本文件，为操作镀铝机提供正确指引。 2 范围：适用于本公司钟南街厂区所有镀铝机。 3 职责： 3.1 机长和辅助：执行本文件规定项目和内容。 3.2 主管：监督当班人员按本文件规定执行，负责日常巡查和纠正违章操作。 3.3 设备管理部：负责全厂区范围内巡回检查，

发现和取证各车间违章操作行为。 4 操作具体要求： 4.1工作准备 按本设备使用说明的各项要求，检查设备的供电、供水、供气、油位等各部分状态是否正常，保证三相电压＞370V,保证油水分离器处的气压＞ 0.55Mpa、冷却水进水压力＞0.2Mpa（LDL5的水压≥0.15 Mpa），＜0.3 Mpa,确保其通畅、可靠和安全。［备注：交接班时，关闭V2、V6 V1、V5后开启滑阀泵、打开气镇阀进行气镇半小时再关闭气镇阀（也可以在关闭V1、V5而且真空度≤90Pa（9×103）的情况下进行），并经常排放滑阀泵内的冷凝水,1-7月排放1次/3小时间;7-12月排放1次/5小时。 4.2 镀膜准备工作

单晶实验报告

高级物理化学实验 报告 实验项目名称:X-射线单晶衍射实验:单晶结构分析及应用 学生姓名与学号：指导教师：黄长沧老师 成绩评定：评阅教师： 日期：2014 年月日

X-射线衍射法测定物质结构 一. 实验目的 1. 学习了解X 射线衍射仪的结构和工作原理。 2. 了解X-射线单晶衍射仪的使用方法。 3. 掌握X 射线衍射物相定性分析的方法及步骤。 二．实验原理 根据晶体对X 射线的衍射特征－衍射线的位置、强度及数量来鉴定结晶物质之物相的方法，就是X 射线物相分析法。 利用晶体形成的X 射线衍射，对物质进行内部原子在空间分布状况的结构分析方法。将具有一定波长的X 射线照射到结晶性物质上时，X 射线因在结晶内遇到规则排列的原子或离子而发生散射，散射的X 射线在某些方向上相位得到加强，从而显示与结晶结构相对应的特有的衍射现象。利用单晶体对X 射线的衍射效应来测定晶体结构实验方法。 衍射X 射线满足布拉格（W.L.Bragg ）方程：2dsinθ=nλ式中：λ是X 射线的波长；θ是衍射角；d 是结晶面间隔；n 是整数。波长λ可用已知的X 射线衍射角测定，进而求得面间隔，即结晶内原子或离子的规则排列状态。将求出的衍射X 射线强度和面间隔与已知的表对照，即可确定试样结晶的物质结构。 样品X-射线衍射采集的数据采用Crystalclear 程序还原，使用multi-scan 或numberic 方式进行吸收校正。结构解析使用SHELX-97程序包，用直接法解出。非氢原子的坐标和各向异性温度因子采用全矩阵最小二乘法进行结构修正。配合物的氢原子坐标由差傅里叶合成或理论加氢程序找出。所有或部分氢原子的坐标和各向同性温度因子参加结构计算，但不参与结构精修。 结构分析过程中使用的最小二乘函数、偏离因子、权重偏离因子、权重因子等数学表达式如下： 最小二乘函数： Ls ＝ 1 ()n ci oi i F F =-∑2 温度因子：Ueq=1/3∑i∑j U ij αi *.αj *.αi . αj

真空镀膜操作规程

真空镀膜操作规程 准备： 1、开启设备总电源，稳压器，确认三相供电电压正常：370— 440V； 2、开启电容补偿器； 3、确认水池冷却水水量充足（见浮标尺）打开循环水泵； 4、根据工艺要求，确定是否需要启动冷水机以及启动几台冷水机；启动 前应确认冷水机入口水压-3kg ，内部增压泵旋转正常，可采用自动或手动方式启动； 5、确认各部分冷却水循环系统完好，确认扩散泵循环水工作正 常，紧急冷却系统准备就绪； 6、确认工艺气体气压不低于20 个大气压 7、装基膜： A 、领膜：镀膜工按生产任务单要求，从净化室中领到基膜时，应立即检 查该膜是否合格，有无花纹、斑点、划伤、污迹，收卷是否整齐等直接观测到的问题，如有应立即向生产主管报告，以决定是否采用； B、装轴：操作时必须带手套，将合格的基膜放在专用膜托架上，取一对尺 寸相同的轴安装好，安装时请注意膜的正反面，确认一切准备就绪了，即可吊装。吊装时必须轻拿轻放，严禁碰撞，必须保持基膜水平，以 免膜打滑引起螺纹状； C、装膜：确认冷辊无冷凝水后，即可装膜，装膜时不要对着膜讲话，

以保持膜面干净。注意不要碰透过率分析仪的探头，装膜时应保证 膜在冷辊的中心； D、按任务书车速要求设置镀膜速度、张力； E、试卷：引膜完成后，手动预卷几圈，打开张力控制器，启动冷辊、 收卷、卷膜（其中ITO膜卷1 —2m,前档膜和建筑膜卷20m ）。仔细观察膜是否走正，启动是否容易，冷辊是否与膜同步，走速是否 平稳，膜是否变形、起皱、划伤等等，并及时处置，最后用记号笔 在放料端画起始标志线； 8、按生产任务书要求确认各靶位、布气系统、电源配置正确， 靶材量充足，确认无其他物品遗忘在真空室内或小车上，关闭真空室； 抽真空 1、扩散泵预加热（约需40 分钟）：启动维持泵，确认运转正常后，打开维持阀（灯亮），逐一打开扩散泵； 2、低抽：确认真空室门已关闭启动计算机，进入镀膜系统监控程序，充气阀关闭，启动机械泵（ 1 、2），确认机械泵正常运行后，开预抽阀，五分钟后打开复合真空计，打开罗茨泵开关， （当真空达到1500Pa 时，罗茨泵允许信号灯（红灯）亮，再延 迟25 秒后，罗茨泵自动启动）；

真空镀膜的工艺详解

真空镀膜 真空镀膜是一种产生薄膜材料的技术。在真空室内材料的原子从加热源离析出来打到被镀物体的表面上。其工艺流程一般如下： 1、表面处理：通常，镀膜之前，应对基材（镀件）进行除油、除尘等预处理，以保证镀件的整洁、干燥，避免底涂层出现麻点、附着力差等缺点。对于特殊材料，如PE（聚乙烯）料等，还应对其进行改性，以达到镀膜的预期效果。 2、底涂：底涂施工时，可以采用喷涂，也可采用浸涂，具体应视镀件大小、形状、结构及用户设备等具体情况及客户的质量要求而定。采用喷涂方法，可采用SZ-97T镀膜油；采用浸涂方法，可采用的SZ-97、SZ-97+1等油，具体应视镀件材料而定。参见产品展示中各产品的适应范围。 3、底涂烘干：我公司生产的SZ-97镀膜油系列均为自干型漆，烘干的目的是为了提高生产效率。通常烘干的温度为60-70℃，时间约2小时。烘干完成的要求是漆膜完全干燥。 4、镀膜：镀膜时，应保证镀膜机的真空度达到要求后，再加热钨丝，并严格控制加热时间。同时，应掌握好镀膜用金属（如铝线)的量，太少可能导致金属膜遮盖不住底材，太多则除了浪费外，还会影响钨丝寿命和镀膜质量。 5、面涂：通常面涂的目的有以下两个方面：A、提高镀件的耐水性、耐腐蚀性、耐磨耗性；B、为水染着色提供可能。深展公司生产的SZ-97油系列产品均可用于面涂，若镀件不需着色，视客户要求，可选用911、911-1哑光油、889透明油、910哑光油等面油涂装。 6、面涂烘干：通常面涂层较底涂层薄，故烘干温度较低，约50-60℃，时间约1~2小时，用户可根据实际情况灵活把握，最终应保证面涂层彻底干燥。如果镀件不需着色，则工序进行到此已经结束。 7、水染着色：如果镀件需要进行水染着色，则可将面漆已经烘干的镀件放进染缸里，染上所需颜色，之后冲洗晾干即可。染色时要注意控制水的温度，通常在60~80℃左右，同时应控制好水染的时间。水染着色的缺点是容易褪色，但成本较低。各种水染色粉我公司有配套销售。 8、油染着色：若镀件需进行油染着色，则镀膜后视客户要求，直接用SZ-哑光色油、SZ-透明色油浸涂或喷涂，干燥后即可。油染的色泽经久不褪，成本较水染略高。

实验五 结晶过程的观察

实验五结晶过程的观察 一、实验目的 1．观察透明盐类的结晶过程及其晶体组织特征。为理解、掌握金属的结晶理论建立感性认识。 2．观察具有枝晶组织的金相照片及其有枝晶特征的铸件或铸锭表面，建立金属晶体以树枝状形态成长的直观概念。 二、实验设备及材料 1．带CCD的生物显微镜；2．投影仪；3. 接近饱和的氯化铵或硝酸铅水溶液（由实验室预先配制好）；4．干净玻璃片、吸管；5．电炉或电吹风；6．有枝晶组织的金相照片；7．有枝晶的金属铸件实物。 三、实验原理 晶体物质由液态凝固为固态的过程称结晶。结晶过程亦为原子呈规则排列的过程，包括形核和核长大两个基本过程。 由于液态金属的结晶过程难以直接观察，而盐类亦是晶体物质，其溶液的结晶过程和金属很相似，区别仅在于盐类是在室温下依靠溶剂蒸发使溶液过饱和而结晶，金属则主要依靠过冷，故完全可通过观察透明盐类溶液的结晶过程来了解金属的结晶过程。

图5－1 结晶过程三个阶段形成的三个区域 a) 最外层的等轴细晶粒区(100×) b)次层粗大柱状晶区(100×) c)中心杂乱的树枝状晶区(100×) 在玻璃片上滴一滴接近饱和的氯化铵（NH4Cl）或硝酸铅[Pb(NO3)2]水溶液，随着水分蒸发，溶液逐渐变浓而达到饱和，继而开始结晶。我们可观察到其结晶大致可分为三个阶段：第一阶段开始于液滴边缘，因该处最薄，蒸发最快，易于形核，故产生大量晶核而先形成一圈细小的等轴晶（如图5-la 所示），接着形成较粗大的柱状晶（如图5-1b所示）。因液滴的饱和程序是由外向里，故位向利于生长的等轴晶得以继续长大，形成伸向中心的柱状晶。第三阶段是在液滴中心形成杂乱的树枝状晶，且枝晶间有许多空隙（如图5-1c 所示）。这是因液滴已越来越薄，蒸发较快，晶核亦易形成，然而由于已无充足的溶液补充，结晶出的晶体填不满枝晶间的空隙，从而能观察到明显的枝晶。 实际金属结晶时，一般均按树枝状方式长大（如图5-2 所示）。但若冷速小，液态金属的补给充分，则显示不出枝晶，故在纯金属铸锭内部是看不到枝晶的，只能看到外形不规则的等轴晶粒。但若冷速大，液态金属势必补缩不足而在枝晶间留下空隙，其宏观组织就可明显地观察到树枝状晶。某些金属如锑铸锭表面，即能清楚地看到枝晶组织，如图5-3 所示。若金属在结晶过程中产生了枝晶偏析，由于枝干和枝间成分不同，其金相试样浸蚀时，浸蚀程度亦不同，枝晶特征即能 显示出来，见图5-4。

真空镀膜工艺流程

真空镀膜工艺流程 一、真空镀膜的工艺流程大致可用以下的方框图表示： 二、具体说明如下： 1、表面处理：通常,镀膜之前,应对基材（镀件）进行除油、除尘等预处理,以保证镀件的整洁、干燥,避免底涂层出现麻点、附着力差等缺点。对于特殊材料,如PE（聚乙烯）料等,还应对其进行改性,以达到镀膜的预期效果。 2、底涂：底涂施工时,可以采用喷涂,也可采用浸涂,具体应视镀件大小、形状、结构及用户设备等具体情况及客户的质量要求而定。采用喷涂方法,可采用 SZ-97T镀膜油；采用浸涂方法,可采用SZ-97、SZ-97+1等油,具体应视镀件材料而定。 3、底涂烘干：SZ-97镀膜油系列均为自干型漆，烘干的目的是为了提高生产效率。通常烘干的温度为60-70oC,时间约2小时。烘干完成的要求是漆膜完全干燥。 4、镀膜：镀膜时,应保证镀膜机的真空度达到要求后,再加热钨丝,并严格控制加热时间。同时,应掌握好镀膜用金属（如铝线)的量,太少可能导致金属膜遮盖不住底材,太多则除了浪费外,还会影响钨丝寿命和镀膜质量。

5、面涂：通常面涂的目的有以下两个方面：A、提高镀件的耐水性、耐腐蚀性、耐磨耗性；B、为水染着色提供可能。SZ-97油系列产品均可用于面涂，若镀件不需着色,视客户要求,可选用911、911-1哑光油、889透明油、910哑光油等面油涂装。 6、面涂烘干：通常面涂层较底涂层薄,故烘干温度较低,约50-60oC,时间约1~2小时,用户可根据实际情况灵活把握，最终应保证面涂层彻底干燥。如果镀件不需着色,则工序进行到此已经结束。 7、水染着色：如果镀件需要进行水染着色,则可将面漆已经烘干的镀件放进染缸里,染上所需颜色,之后冲洗晾干即可。染色时要注意控制水的温度,通常在 60~80oC左右,同时应控制好水染的时间。水染着色的缺点是容易褪色,但成本较低。 8、油染着色：若镀件需进行油染着色,则镀膜后视客户要求,直接用SZ-哑光色油、SZ-透明色油浸涂或喷涂,干燥后即可。油染的色泽经久不褪,成本较水染略高。

真空镀膜技术的现状及发展

真空镀膜技术的现状及发展 薄膜是一种物质形态，它所使用的膜材料非常广泛，可以是单质元素或化合物，也可以是无机材料或有机材料。薄膜与块状物质一样，可以是单晶态的，多晶态的或非晶态的。近年来功能材料薄膜和复合薄膜也有很大发展。镀膜技术及薄膜产品在工业上的应用非常广泛，尤其是在电子材料与元器件工业领域中占有及其重要的地位。 镀膜方法可以分为气相生成法，氧化法，离子注入法，扩散法，电镀法，涂布法，液相生长法等。气相生成法又可分为物理气相沉积法，化学气相沉积法和放电聚合法等。 真空蒸发，溅射镀膜和离子镀等通常称为物理气相沉积法，是基本的薄膜制备技术。它们都要求淀积薄膜的空间要有一定的真空度。所以，真空技术是薄膜制作技术的基础，获得并保持所需的真空环境，是镀膜的必要条件。 真空系统的种类繁多。在实际工作中，必须根据自己的工作重点进行选择。典型的真空系统包括：获得真空的设备（真空泵），待抽空的容器（真空室），测量真空的器具（真空计）以及必要的管道，阀门和其它附属设备。 1 真空蒸发镀膜法 真空蒸发镀膜法是在真空室中，加热蒸发容器中待形成薄膜的原材料，使其原子或分子从表面气化逸出，形成蒸汽流，入射到固体（称为衬底或基片）表面，凝结形成固态薄膜的方法。真空蒸发镀膜又可以分为下列几种： 1．1 电阻蒸发源蒸镀法 采用钽，钼，钨等高熔点金属，做成适当形状的蒸发源，其上装入待蒸发材料，让气流通过，对蒸发材料进行直接加热蒸发，或者把待蒸发材料放入氧化铝，氧化铍等坩锅中进行间接加热蒸发，这就是电阻加热蒸发法。

利用电阻加热器加热蒸发的镀膜机结构简单，造价便宜，使用可靠，可用于熔点不太高的材料的蒸发镀膜，尤其适用于对镀膜质量要求不太高的大批量的生产中，迄今为止，在镀铝制镜的生产中仍然大量使用着电阻加热蒸发的工艺。 电阻加热方式的缺点是：加热所能达到的最高温度有限，加热器的寿命液较短。近年来，为了提高加热器的寿命，国内外已采用寿命较长的氮化硼合成的导电陶瓷材料作为加热器。据日本专利报道，可采用20％～30％的氮化硼和能与其相熔的耐火材料所组成的材料来制作坩锅，并在表面涂上一层含62％～82％的锆，其余为锆硅合金材料。 1．2 电子束蒸发源蒸镀法 将蒸发材料放入水冷钢坩锅中，直接利用电子束加热，使蒸发材料气化蒸发后凝结在基板表面成膜，是真空蒸发镀膜技术中的一种重要的加热方法和发展方向。电子束蒸发克服了一般电阻加热蒸发的许多缺点，特别适合制作熔点薄膜材料和高纯薄膜材料。 依靠电子束轰击蒸发的真空蒸镀技术，根据电子束蒸发源的形式不同，又可分为环形枪，直枪，e型枪和空心阴极电子枪等几种。 环形枪是由环形的阴极来发射电子束，经聚焦和偏转后打在坩锅内使金属材料蒸发。它的结构较简单，但是功率和效率都不高，基本上只是一种实验室用的设备，目前在生产型的装置中已经不再使用。 直枪是一种轴对称的直线加速枪，电子从灯丝阴极发射，聚成细束，经阳极加速后打在坩锅中使镀膜材料融化和蒸发。直枪的功率从几百瓦至几百千瓦的都有，有的可用于真空蒸发，有的可用于真空冶炼。直枪的缺点是蒸镀的材料会污染枪体结构，给运行的稳定性带来困难，同时发射灯丝上逸出的钠离子等也会引起膜层的污染，最近由西德公司研究，在电子束的出口处设置偏转磁场，并在灯丝部位制成一套独立的抽气系统而做成直枪的改进形式，不但彻底干便了灯丝对膜的污染，而且还有利于提高枪的寿命。

变形实验制作实验报告

梁变形实验报告 （1）简支梁实验 一、实验目的 1、简支梁见图一，力f在跨度中点为最严重受力状态，计算梁内最危险点达到屈服应力 时的屈服载荷fs； 2、简支梁在跨度中点受力f=1.5kg时，计算和实测梁的最大挠度和支点剖面转角，计算 相对理论值的误差； 3、在梁上任选两点，选力f的适当大小，验证位移互等定理； 4、简支梁在跨度中点受力f=1.5kg时，实测梁的挠度曲线（至少测8个点挠度，可用对 称性描点连线）。 二、试件及实验装置 简支梁实验装置见图一，中碳钢矩形截面梁，屈服应力 ?s?360mpa，弹性模量 e=210gpa。 图一实验装置简图 百分表和磁性表座各1个；砝码5个，各砝码重0.5kg；砝码盘和挂钩1套，约重0.1kg； 游标卡尺和钢卷尺各1个。 三、实验原理和方法 1、求中点挠度 1 简支梁在跨度中点承受力f时，中点挠度最大，在终点铅垂方向安装百分表，小表针调 到量程中点附近，用手轻拍底座振动，使标杆摩擦力最小，大表指针示值稳定时，转表盘大 表针调零，分级加力测挠度，检验线性弹性。 2、求支点转角 梁小变形时，支点转角??挠度，代入算式求支点转角。 3、验证位移互等定理： 图二的线弹性体，f1在f2引起的位移?12上所作之功，等于f2在f1引起的位移?21上 所作之功，即：f1??12?f2??21， ? a ；在梁的外伸端铅垂方向安装百分表，加力测 若f1=f2，则有：?12??21 上式说明：当f1与f2数值相等时，f2在点1 图二位移互等定理示意图 沿f1方向引起的位移?12，等于f1在点2沿f2方向引起的位移?21，此定理称为位移互 等定理。 为了尽可能减小实验误差，重复加载4次。取初载荷f0=（q+0.5）kg，式中q为砝码盘 和砝码钩的总重量，?f=2kg，为了防止加力点位置变动，在重复加载过程中，最好始终有0.5kg 的砝码保留在砝码盘上。 四、数据记录 1、中点分级加载时，中点挠度值： 2 2、测支点转角 f=1.5kg；w（端点）=0.15mm；a=71mm 3、验证位移互等定理 f（2）=1.5kg w（5）=0.34mm f（5）=1.5kg w（2）=0.36mm 4、绘制挠曲线（中点加载f=1.5kg） 五、实验结果处理 1、计算梁的屈服载荷最危险点为中点，