一种用于将零件表面镀膜层无损剥离的镀膜材料制造技术

本发明专利技术涉及一种用于将零件表面镀膜层无损剥离的镀膜材料。采用真空高温脱气熔炼的方法制备低价钛的氧化物，经过特殊工艺使之在真空中形成Ti

【技术实现步骤摘要】
一种用于将零件表面镀膜层无损剥离的镀膜材料


[0001]本专利技术涉及一种用于将零件表面镀膜层无损剥离的镀膜材料，属于薄膜材料


技术介绍

[0002]光学/电子零件表面镀膜是一种应用广泛的技术。特别是在光学领域，这种技术已经成为光学零件加工中不可或缺的技术手段。比较常见的镀膜过程是将不同的化学物质在真空中加热到蒸发点后，物质会挥发到真空中并扩散到零件表面附着并形成薄膜。根据物质加热的方式不同真空蒸发可以分为电阻蒸发、电子束蒸发、激光蒸发等不同类型。在蒸发过程中可以通过控制薄膜的物质成分和厚度，以达到不同的光学或电学特征，进而达成薄膜所设计的各种功能。
[0003]但是如果镀膜过程中出现意外，导致薄膜中的一层或数层的成分或厚度出现了较大的误差，那么该批次产品将因性能上有所缺陷而成为废品。此时由于薄膜和材料结合牢固，不易剥落，通常是以腐蚀的方式进行脱膜。常用的脱膜剂通常为强酸的混合物，但是由于这些腐蚀类物质对基板也会有一定的腐蚀作用，使用时必须十分小心。同时，当处理一些难以腐蚀的材料时，这些脱膜剂也很难发挥作用。很多时候不得不对零件进行重新抛光加工，不仅费时费力，还存在很大的风险。而实际上常用镀膜材料中，大部分氧化物镀膜材料都很耐腐蚀。因此这类脱膜技术均没有良好的效果。
[0004]因此，有必要专利技术一种用于将零件表面镀膜层无损剥离的镀膜材料，以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种可将零件表面镀膜层无损剥离的镀膜材料，可使用该材料通过真空镀膜的方式，简单高效地将零件表面的原有膜层剥离，且不会对零件表面造成损伤。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种用于将零件表面镀膜层无损剥离的镀膜材料，所述镀膜材料通过真空高温脱气熔炼制得，制备原料包括Ti、TiO2、BaO、及ZrO2，以上四种物质的组分比例为：Ti 1％～15％、TiO
2 40％～80％、BaO 5％～30％、ZrO
2 1％～10％。
[0008]进一步地，所述镀膜材料的制备步骤包括：
[0009]S1、将Ti、TiO2、BaO、及ZrO2均匀混合，得到混合原料；
[0010]S2、使用油压机将所述混合原料压制成块，再破碎成小颗粒，并过筛，得到混合粉末原料；
[0011]S3、将所述混合粉末原料放入坩埚内，并将坩埚放入真空烧结炉内，关上炉门，抽真空，待所述真空烧结炉内气压达到0.5
×
10
‑1～5
×
10
‑1Pa后，以每分钟10℃的速度将温度升高到900℃，再以每分钟3℃的速度将材料加热到1800℃，并恒温半小时以上，再以每分钟
1℃的速度升温至1950℃，待所述混合粉末原料完全熔化后，停止升温，开始反应，待反应完全后继续升温到2000℃并保持30分钟；
[0012]S4、以每分钟3℃的速度降温至1900℃后，材料凝固，停止加热并自然降温，得到熔融态镀膜材料；
[0013]S5、待所述真空烧结炉完全冷却后，将所述熔融态镀膜材料取出，破碎、筛选并包装。
[0014]进一步地，所述组分比例为：Ti 9％、TiO
2 79％、ZrO 2 8％、BaO 4％。
[0015]进一步地，所述坩埚为薄壁钼坩埚。
[0016]进一步地，所述薄壁钼坩埚周围垫满支撑所述薄壁钼坩埚的耐高温砂。
[0017]进一步地，所述镀膜材料的制备步骤包括：
[0018]S1、将Ti、TiO2、BaO、及ZrO2均匀混合，得到混合原料；
[0019]S2、使用油压机将所述混合原料压制成块，再破碎成小颗粒，并过筛，得到混合粉末原料；
[0020]S3、将所述混合粉末原料放入坩埚内，并将坩埚放入真空烧结炉内，关上炉门，抽真空，待所述真空烧结炉内气压达到0.5
×
10
‑1～5
×
10
‑1Pa后，以每分钟10℃的速度将温度升高到900℃，再以每分钟3℃的速度将材料加热到1800℃，待真空稳定后并以每分钟1℃的速度升温至1900℃后，停止升温，开始反应；
[0021]S4、待反应完成后停止加热，关闭加热并自然降温，得到烧结态镀膜材料；
[0022]S5、待所述真空烧结炉完全冷却后，将所述烧结态镀膜材料取出，破碎、筛选并包装。
[0023]进一步地，所述组分比例为：Ti 10％、TiO
2 78％、ZrO 2 7％、BaO 5％。
[0024]进一步地，所述坩埚为石墨坩埚。
[0025]进一步地，所述石墨坩埚外偏上部围设有遮挡热量的石墨遮挡环。
[0026]进一步地，所述镀膜材料可用于将零件表面镀膜层无损剥离，所述剥离过程包括如下步骤：
[0027]S1、将待脱膜的零件放入镀膜蒸发机台、将所述镀膜材料放入蒸发坩埚内；
[0028]S2、将真空室内真空度抽到10
‑3Pa以上，使用电子枪预熔所述镀膜材料，期间需要加料1
‑
2次，直至所述镀膜材料熔化充分并充满坩埚；
[0029]S3、将所述零件表面加热温度设定为150℃，开始加热并旋转；
[0030]S4、以3埃/秒的速率蒸发所述镀膜材料在所述零件表面镀膜，直至膜厚达到3μm，得到覆盖在所述零件表面原膜层上的新膜层；
[0031]S5、镀膜完成后，停止加热，取出所述零件自然冷却，所述原膜层开始随新膜层剥落，直至两层薄膜剥落干净，且所述零件的光学抛光面没有损伤。
[0032]本专利技术的有益效果在于：
[0033]本专利技术采用真空高温脱气熔炼的方法制备低价钛的氧化物，经过特殊工艺使之在真空中形成Ti
‑
O结构，当该材料蒸发并沉积在其他膜材料表面后，由于Ti本身仍有多余的电子可以提供，因此特别容易和其他材料中的O/F/S产生链接，形成更为牢固的化学键，因此该材料制备的薄膜对于绝大部分的镀膜材料都具有很强的结合力；材料中掺杂入少量Zr原子和Ba原子，可利用这些元素在晶界容易聚集的特点，产生钉扎作用，抑制晶界的移动，
以避免成膜过程中晶粒过度生长导致膜层强度下降，同时可以形成Zr
‑
O结构，使膜层具有较高的膨胀系数；使用该材料进行镀膜，气态的该材料分子沉积形成覆盖在零件表面原膜层上的新膜层，由于新膜层的膨胀系数较零件基底和原膜层更高，在成膜过程中会产生一个明显的应力，这种应力(张应力)会随着新膜层厚度的增加而积累，当应力积累到一定程度，新膜层就会将原膜层从零件基底上剥离下来。
[0034]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
[0035]本专利技术公开了一种用于将零件表面镀膜层无损剥离的镀膜材料，其适用于通过真空蒸发镀膜的方法剥离原有薄膜；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于将零件表面镀膜层无损剥离的镀膜材料，其特征在于，所述镀膜材料通过真空高温脱气熔炼制得，制备原料包括Ti、TiO2、BaO、及ZrO2，以上四种物质的组分比例为：Ti 1％～15％、TiO
2 40％～80％、BaO5％～30％、ZrO
2 1％～10％。2.如权利要求1所述的用于将零件表面镀膜层无损剥离的镀膜材料，其特征在于，所述镀膜材料的制备步骤包括：S1、将Ti、TiO2、BaO、及ZrO2均匀混合，得到混合原料；S2、使用油压机将所述混合原料压制成块，再破碎成小颗粒，并过筛，得到混合粉末原料；S3、将所述混合粉末原料放入坩埚内，并将坩埚放入真空烧结炉内，关上炉门，抽真空，待所述真空烧结炉内气压达到0.5
×
10
‑1～5
×
10
‑1Pa后，以每分钟10℃的速度将温度升高到900℃，再以每分钟3℃的速度将材料加热到1800℃，并恒温半小时以上，再以每分钟1℃的速度升温至1950℃，待所述混合粉末原料完全熔化后，停止升温，开始反应，待反应完全后继续升温到2000℃并保持30分钟；S4、以每分钟3℃的速度降温至1900℃后，材料凝固，停止加热并自然降温，得到熔融态镀膜材料；S5、待所述真空烧结炉完全冷却后，将所述熔融态镀膜材料取出，破碎、筛选并包装。3.如权利要求2所述的用于将零件表面镀膜层无损剥离的镀膜材料，其特征在于，所述组分比例为：Ti 9％、TiO
2 79％、ZrO 2 8％、BaO 4％。4.如权利要求2所述的用于将零件表面镀膜层无损剥离的镀膜材料，其特征在于，所述坩埚为薄壁钼坩埚。5.如权利要求4所述的用于将零件表面镀膜层无损剥离的镀膜材料，其特征在于，所述薄壁钼坩埚周围垫满支撑所述薄壁钼坩埚的耐高温砂。6.如权利要求1所述的用于将零件表面镀膜层无损剥离的镀膜材料，其特征在于，所述镀膜材料的制备步骤包括：S1、将Ti、TiO2、BaO、及ZrO2均匀混合，得到混合原料；S2、使用油...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐川，
申请(专利权)人：巨玻固能苏州薄膜材料有限公司，
类型：发明
国别省市：