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应用技术

旋涂镀膜法——非真空眼镜镀膜的机械理论支持


旋涂镀膜法——非真空眼镜镀膜的机械理论支持

旋涂镀膜法介绍:

旋涂镀膜法在薄膜制备领域已经有几十年的应用时间了。
但是一直都是在实验室里供专业人士研发之用。而真正应用到工业领域,凯美劳斯非真空旋涂镀膜机应该说是“**个吃螃蟹”的了。
 
大家从凯美特的发展历程中可以看到,上等次实验室匀胶机spin coater)是我们的开山之作,目前在国内的市场上已经占据了大壁江山,很多高校和实验室都采用了我们的匀胶机,它以稳定的转速,小巧的体积而备受青睐。现在这项技术我们突破性的成功转接到眼镜镀膜行业,可以说是具有**性的成果。
 
下面就对旋涂法简单介绍,供大家参考:
 
一般来说,它包括2个过程:低速滴胶(或者静止滴胶)和高速匀胶。离心加速度会使胶很快的匀开,然后多余的胶被甩离基片,整个基片上就会形成一层均匀的薄膜。对薄膜厚度和其它特性的影响因素主要有两个:胶体本身(浓度,表面张力,胶干的速度等)和*终的旋转速度。
 
其中旋涂镀膜*重要的影响因素之一就是旋转的稳定性。哪怕是轻微的抖动,也会造成薄膜非常的不均匀。
 
旋涂镀膜过程
 
我们上面提到,典型的旋涂镀膜包括2个过程:低速滴胶(或者静止滴胶)和高速匀胶。
 
过程1:滴胶
 
静止滴胶,顾名思义就是将少量的胶体滴到基片的中心位置或者上面就可以,可以人工滴胶,也可以使用专业的滴胶机。滴胶的多少要根据基片的尺寸和胶体的粘性。有时候更大一点的基片则需要大量的滴胶,保证在高速旋转的时候胶体可以覆盖住整个基片。低速滴胶就是在转速很低的时候滴胶。
 
一般在滴胶过程中的转速比较低,比如500rpm就可以了。目的是为了将胶体摊开,覆盖住整个基片,也可以减少胶体的浪费,因为没有必要滴满整个基片。这种方法对本身湿润性很差胶体或者基片很有帮助,可以减少废液产生。
 
过程2:匀胶
 
滴胶之后,通常是在旋转速度相对较高的状态下匀胶,使其达到需要的厚度。一般这时的转速在1500-6000 rpm,当然还可以根据需要作出实际的调整。这时高速的稳定性能够发到要求,就要看厂家的产品质量了,我们凯美特的转速可以达到8000 rpm还非常稳定。
 
这个过程可能大约10秒钟就可以了,也可以根据自己的需要做出调整。时间对膜层的厚度影响也非常大。一般来说,转速越高,时间越长,膜层越薄。
 
过程3:固化(如果有必要)
 
高速匀胶之后,如果有必要,膜层需要固化,这对薄膜非常有利,在使用之前,可以让膜层达性能达到稳定。如果没有固化,在使用过程中,膜层可能脱落。固化一般根据胶体的特性,可以采用UV光固化和热固化。
 
薄膜厚度的影响因素
 
旋转速度
 
旋转速度式旋涂法的一种重要因素。旋转速度会影响到基片的离心力,也会对基片上面的空气流动等造成影响。特别在高速匀胶的过程中,转速±50 rpm会造成*终薄膜厚度的±10%。薄膜的厚度可以说是转速与胶体本身粘性和干化速度的平衡点。旋转的时间长短可以弥补胶体随着干化造成粘性变大的影响。
 
加速度
 
在达到*终稳定的速度前,基片的加速度对薄膜的厚度也影响。胶体在开始旋转的时候就会开始干化,因此有必要**的控制加速度。加速度会给胶体施加扭力,如果加速度不稳定,会造成薄膜产生地形学上的特点:比如平缓的坡度。
 
空气流动
 
胶体干化的速度基本上由胶体本身的特性决定的(粘性),但是基片周围的空气也会造成影响。就像一块湿布一样,在有风的状态下就干的比较快。因此,镀膜周围的空气流动和温湿度都对薄膜有一定的影响。
 
凯美特的匀胶机有一个盖子,可以保证空气流动,镀膜的实验室*好也可以选在不受自然风影响,可以自己控制温湿度的地方。
 
而当凯美劳斯把旋涂法应用到光学镜片镀膜得时候,也是充分的研究了这些影响因素,再加上自己在薄膜材料方面不断的**研究和专业的机械电子方面的知识,在旋涂镀膜方面已经积累了很多宝贵的经验,可以做到因地制宜,因时制宜,已经解除了这些在实际应用的问题。
 
凯美劳斯非真空眼镜镀膜机能够采用非真空镀膜,一个就是混合纳米技术在微观材料方面提供了支持,另外一个就是旋涂法在宏观的机械方面提供了理论支持。
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