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工艺参数对钛镀膜织物耐磨性的影响

来源: /  作者:   时间: 2015/10/13 9:29:15

    溅射时间、功率和工作压力是影响镀膜性能的工艺参数,对不同工艺参数下获得的镀膜织物,分别测试其摩擦前、摩擦 500 次和 1 600 次的亮度值,然后计算其相对亮度.

1.溅射时间对耐磨性的影响

    图 1 反映了锦纶镀膜织物相对亮度随镀膜时间的变化情况。

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    从摩擦前的相对亮度变化曲线可以看出,随着溅射时间的增加,织物金属膜层逐渐变厚,相对亮度值逐渐变低,当溅射时间超过 80 s 以后,相对亮度的变化已经很小.

    织物经 500 次和 1 600 次摩擦后,仍然表现为溅射时间长则相对亮度较低. 观察摩擦的镀膜织物,在表面凸起的组织点处,镀膜被首先磨损,但镀膜并没有与纤维脱落,而是变薄、甚至被磨透. 摩擦 1 600 次的相对亮度普遍比摩擦 500 次的高,但在 40 s 和 80 s时,二者差异较小,分别为 2.4%和 1.6%;而在 120 s 和160 s 时,二者差异较大,分别为 6.9%和 9.2%;在 200 s和 220 s 时,二者差异又较小,分别为 3.8%和 2.7%. 原因在于 40 s 和 80 s 的镀膜较薄,500 次的摩擦已基本将组织点的镀膜磨透,继续摩擦只会使组织点的织物变薄,亮度略有上升;在 120 s 和 160 s,500 次的摩擦还没有将镀膜磨透,到 1 600 次时镀膜已被磨透,使亮度上升较大;而在 200 s 和 220 s 时,1 600 次摩擦还没有磨透镀膜,因而亮度差异不大.

2.溅射功率对耐磨性的影响

    溅射功率对以锦纶为基体的镀膜织物的影响如图 2 所示.

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    随着溅射功率的增加,使得溅射粒子束的能量提高,一方面薄膜沉积速率提高,镀膜厚度增大;另一方面沉积时的温度逐渐上升,提高了薄膜和锦纶基体的附着力和膜层致密度,有利于镀膜的耐磨性.

3.溅射气压对磁控溅射镀膜织物耐磨性的影响

    溅射气压对锦纶织物耐磨性的影响如图 3 所示.从图 3 可以看出,当溅射气压为 0.5~3 Pa 时,镀膜织物无论是摩擦前还是摩擦后,亮度值只是小幅波动,而当溅射气压达到 5 Pa 时,亮度值大幅 .提高,镀膜的耐磨性下降. 这是由于过高的溅射气压,使溅射室内的氩气密度增大,溅射粒子与氩原子相互碰撞次数增多,降低了其本身的能量,结果导致薄膜的沉积速率减小。

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