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2011/12/21

NJ's Quantum Coating helps NASA’s James Webb Space Telescope

NJ's Quantum Coating helps NASA’s James Webb Space Telescope

By: Tim Pennington
5. December 2011

 

 
 
Quantum Coating Inc. in Moorestown, N.J. helped NASA’s James Webb Space Telescope reach a major milestone in its development by coating its mirrors with a microscopically thin layer of gold.
 
The coating was selected for its ability to properly reflect infrared light from the mirrors into the observatory’s science instruments. The coating allows the Webb telescope's "infrared eyes" to observe extremely faint objects in infrared light. Webb’s mission is to observe the most distant objects in the universe.
 
"Finishing all mirror coatings on schedule is another major success story for the Webb telescope mirrors," said Lee Feinberg, NASA Optical Telescope Element manager for the Webb telescope at the agency’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md. "These coatings easily meet their specifications, ensuring even more scientific discovery potential for the Webb telescope."
 
The Webb telescope has 21 mirrors, with 18 mirror segments working together as one large 21.3-foot (6.5-meter) primary mirror. The mirror segments are made of beryllium, which was selected for its stiffness, light weight and stability at cryogenic temperatures. Bare beryllium is not very reflective of near-infrared light, so each mirror is coated with about 0.12 ounce of gold.
 

 

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2010/09/21

我国刀具PVD涂层技术发展的问题与对策

与国外相比,我国刀具PVD涂层技术的研究和开发起步并不太晚,而且在 发展初期大量引

进了当时国际上最先进的各类涂层设备,八十年代后期国产涂层设备也得到了迅速发展,但

该项技术真正广泛应 用于高速钢刀具却是在九十年代中期。

到目前为止,虽然国内对硬质合金刀具TiCN涂层的研究已取得突破,但国内市场的涂层

产 品仍以TiN涂层为主。分析其原因,可归纳为以下几点:

(1)前期集中引进对国内PVD技术后续发展的影响

八十年代中期 国外PVD技术及装备的集中引进虽然使我国发展该项技术有了一个高起点,

同时也解决了高速钢刀具的涂层问题,但由于引进设备的厂家都是国 内的刀具生产骨干企业

(其刀具产品的国内市场占有率很高),这些先进涂层设备的引进在相当长一段时间内已可

满足这些企业 的生产要求,因此对国产PVD技术和设备的需求不太强烈,这在一定程度上影响

了国产PVD设备在刀具制造领域的应用与发展;另一方面,八 十年代中期PVD技术还处于发展

初期,随着该项技术的不断发展,进入九十年代后新技术层出不穷,这些企业早期引进的技

术 亟待更新,但昂贵的价格使企业很难再次引进新技术和新设备,国内也因此错失了发展提

高PVD技术的最佳时期。

(2)对新 工艺的研发重视不够

尽管八十年代国内引进了当时最先进的PVD技术,但当时PVD技术尚处于发展初期,国内

对其后续发展 空间及发展速度无法充分估计;此外,物理涂层技术是集电子物理、材料、真

空控制技术于一体的新型技术,在研究、生产、应用等方面对人员配 置有较高要求,而大部

分引进PVD技术的企业偏重生产,对开发人员及资金配置不足,难以推动工艺技术的进一步自

主开发, 新工艺、新技术仍需再引进,而再引进的费用十分昂贵(如Balzers公司的设备

从TiN涂层工艺升级为TiCN涂层工艺,仅硬件改造费 即需30万美元),因此影响了国内涂层技

术新工艺和装备的研发。

(3)国产设备开发缺乏统一性、合理性及协作性

八 十年代后期,国内一些真空设备制造厂及科研单位对PVD刀具涂层市场过于乐观,纷纷

加大各类PVD涂层设备的开发力度,但由于缺乏对切削 工艺及刀具涂层工艺的深入了解,与工

具厂合作不够,因此开发的涂层设备大多无法满足刀具涂层工艺的要求,尤其是精密高速钢

刀 具涂层技术尚达不到批量生产水平。由于此类设备大多只能用于麻花钻的涂层,而麻花钻

涂层费用极低,相应涂层设备的利润也很低,因此到九十 年代以后,大部分真空设备制造厂

已把发展方向转向其它行业(如装饰涂层等)。

(4)售后服务欠缺制约了国产涂层设备的推 广应用

迄今为止,国内大部分涂层设备生产厂还不能提供完整的刀具涂层工艺技术(包括前处

理工艺、涂层工艺、涂后处理工 艺、检测技术、涂层刀具应用技术等),这种技术不完整性

给用户的生产带来许多技术问题;此外,由于设备生产厂不能提供长期技术服务,导致 国产

涂层设备难以保证长时期稳定、正常使用,从而极大限制了PVD涂层设备的推广应用。

(5)涂层质量不稳定制约了涂层 技术的推广应用

引进设备的高昂成本导致涂层价格居高不下,涂层费用甚至可超过刀具价格的50%;由于

引进渠道不一,设备 选择依据不同,导致设备工艺水平相差较大,影响了涂层刀具的使用效

果;由于国产涂层刀具质量不稳定,涂层刀具检验标准不完备,因此在应用 领域内造成了涂

层价格高、涂层质量不稳定且涂层后刀具性能改善不明显的不良印象,严重影响了刀具涂层

技术的推广应用和快 速发展。

(6)国内机械加工水平不高制约了涂层技术的快速发展

在二十世纪八十年代,我国数控机床的应用还十分有限,机械 加工仍处于较低水平,高

速钢刀具的应用占全部刀具的80%以上,硬质合金刀具仍以焊接刀具为主,可转位刀片以车削

类刀具 为主(一般多采用CVD涂层),整体硬质合金立铣刀、钻头、铰刀等应用较少,因此对

PVD硬质合金刀具涂层的要求并不十分迫切,这在一定 程度上也影响了涂层技术的进一步发展


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2010/09/21

真空蒸发镀膜原理

2010/09/21 11:18

A. 真空电镀原理:

一般而言,镀膜在真空镀膜机内以 真空度 1~5 x 10 -4 Torr程度进行 (1 Torr = 1 公厘水银柱高的压力,大气压为 760 Torr)。其镀膜膜厚约为 0.1 ~ 0.2 微米。颜

如果镀膜在特定厚度以下时(即太薄),面油对底油将会产生侵蚀、引起化学变化(如表面雾化等)。如镀膜过厚 时,会产生白化的状态。颜填料,助剂,树脂,乳液,分散Dr<!--[if !supportFoot<!--[endif]-->l<!--[if !supportFootnotes]-->[1]<!--[endif]-->v#W?n8D<!--[if !supportFootnotes]-->[1]<!--[endif]-->G.e

关于镀膜的形成,首先利用强大 电流将镀膜源 (钨丝) 加热,然后把挂在钨丝上的铝片或铝线熔解。铝材从而蒸发、飞散到各方面并附着于被镀件上。熔解的铝为铝原子,以不定形或液体状态存在并附着于被镀件上,经 冷却结晶后从而变为铝薄膜。

因此设定钨丝为定数时,由真空度至蒸发铝的飞散方向、钨丝的温度,钨丝到被镀件的距离等;依其镀膜条件,镀膜 的性能也除着改变而发生变化。

一如前述,镀膜在10 –4 Torr左右下进行,如真空度过低时,其蒸发中的铝遇到残留的气体或者碰着钨丝被加热时产生的气体,发生冲突而冷却,形成的铝粒 (非常小的铝粒子集合体) 会附着于被镀膜件上。此时所形成的镀膜因微细铝粒中可能仍含有残留气体而令其失去光泽,也会大大降低镀膜与底油的密着性。

如 真空度高,而且钨丝的温度亦高时,蒸发铝的运动能量也因此会提高,被镀膜件表面所附着的会是纯铝 (并没有残留气体),而且密度非常高,镀膜性能因此而得到提升 (包括密着性等)


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2009/04/01

金刚石涂层刀具选用常识

2009/03/27 08:05

用户在选择和使用金刚石涂层刀具之前,必须了解有关金刚石涂层刀具的以下几点常识:
(1)CVD金刚石涂层与非晶金刚石涂层的区别

  非晶金刚石(也称为类金刚石碳——译注)涂层是采用PVD工艺沉积的一种碳膜。它既具有一部分金刚石的SP3键,又具有一部分碳的SP2键;其 成膜硬度很高,但又低于金刚石膜的硬度;其厚度也比我们通常沉积的金刚石膜要薄一些。加工石墨时,非晶金刚石涂层刀具的寿命是未涂层硬质合金刀具的2-3 倍。与之相比,CVD金刚石则是采用CVD工艺沉积的纯金刚石涂层,加工石墨时的刀具寿命是硬质合金刀具的12-20倍,从而可减少换刀次数,提高加工的 可靠性和精度一致性。


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2009/02/20

镀膜玻璃生产方式

2009/02/20 06:31
1.真空蒸发镀膜:利用热蒸发器的真空镀膜机生产镀膜玻璃,因整体生产是断续进行的,清洗后的部分玻璃常常需在车间中等待一段时间后方可进行镀膜室镀膜, 此时,玻璃会受到二次污染,致使被污染部分镀上的膜层易脱落,膜层的均匀性差,易有彩虹色差及反射率偏高,并且玻璃只镀一层膜,极易在空气中变色且不能生 产大规格玻璃。因此,建设部作出明确规定,此类镀膜玻璃不易作幕墙玻璃。在国内可看到许多大厦的幕墙玻璃出现每块玻璃四周发白,中间发黑,斑斑剥剥都是由 于错误地选择了这种镀膜玻璃引起的 。当然这类玻璃价格低廉一般在80元~100元/m2就可买到。个别装饰公司为牟暴利选择此类玻璃坑骗用户。

2. 真空磁控阴极溅射法:平板玻璃在具有高真空的真空腔体内,处在负电压的两极间的工作气体正离子在正交电磁场的作用下飞向阴极,在很短的阴极位降区内获得很 大的能量去迅速轰击靶材,从而使阴极(靶材)原子飞向玻璃基片--玻璃沉积膜层,溅射出的二次电子(此过程称γ过程)在电磁场作用下按旋轮线运动参与碰撞 电离,蟹衍载流子,这样就能源源不断地轰击阴极,提供足够数量的正离子,形成的等离子区使持续辉光放电,其可以一次完成多层镀膜,有着极好的膜层均匀性, 卓越的边缘复盖和良好的附着力。这里特别要提到的是德国"LH"公司生产的镀膜机,有着优于和区别于其它真空磁控溅射镀膜机的地方是:它的平面磁控靶上的 磁场是由环形永久磁铁产生的,可将半园环形永久磁铁看成是无限T微扇柱状磁铁的组合 。所以,其相应点磁标势较稳定,才能生产出均匀牢固的镀膜层。
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2009/02/20

ITO导电膜--触膜屏

2009/02/20 06:29

触 摸屏的出现改变了传统的人机互交方式,建立了新的更为直观人机互交。07年苹果推出的智能手机iPhone采用了全新的触摸屏技术,成为触摸屏加 速发展的催化剂。ABI Research预测2008年采用触摸屏的手机出货量将超过1亿部,2012年具备触摸型用户界面的手机出货量将超过5亿部。

电阻式和电容式触摸屏不同于表面声波式和红外式触摸屏,必须使用关键原材料ITO导电薄膜。目前全球主要的ITO导电膜厂商主要为日东电工、尾池、 帝人及东纺,韩国则有SKC,其中日本厂商份额近90%,掌握了关键原材料的供应。触摸屏发展初期,其增长主要来自于PDA的增长,从2004年开始 PDA的增长受到智能手机的替代,增长放缓,因此上游关键原材料ITO膜的产能扩张也随之放缓


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2009/02/08

DLC表面処理

2009/02/06 08:37

アモルファス(非晶質)構造を持ち、他の膜と比較して圧倒的に低い摩擦係数と平滑性を有する被膜で、軟質金属の凝着防止効果が高く、アルミニウムの加工には抜群の効果を発揮します。近年は優れたしゅう動特性を生かし、自動車部品への適用も少しずつ進んでいます。
当社ではイオン化蒸着法による大型DLC成膜装置を稼動し、小型部品から大型製品まで幅広く対応いたします。量産部品ではマーケットプライスを意識した合理的な価格を可能な限りで提示致します。
また、パルスプラズマCVD法によるDLC成膜技術を開発し、プラスティック、ゴムなどの高分子材料、絶縁性セラミックなどへの成膜も行っています。
大型製品へのDLCコーティングφ400×3000Lまでの部品への成膜を承ります。
製造ラインの大型治工具、大型構造物の超寿命化に最適。1μmの被膜は公差を守ります。


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2009/02/08

TiCN 表面処理 and TiAlN表面処理

2009/02/06 08:35

炭素を添加することにより、TiNよりも高硬度な仕様としたものがTiCNです。ステンレス網などの難加工材の加工やフライス、成形、打ち抜きに適しています。

●応用例
●用途
・高速切削工具
・フライス加工工具
・プレス金型
・冷間鍛造金型
・プラスティック金型
・機械部品
●TiCNコーティング 成膜仕様


ダークグレイまたはバイオレットグレー

硬度
HV3000

膜厚
2~3μm

耐熱温度
400℃

摩擦係数
0.3

処理温度
450~500℃以下

用途
耐磨耗性向上


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2009/02/08

CrN 表面処理

2009/02/06 08:34
焼き付き・耐摩耗・耐腐食・摺動性に強いCrNの表面処理をHCD法で高密着に成膜
銅の切削成形、プラスチックとの離型性にも良く金型のメンテナンス不要で長期寿命に向上
短納期(当日出荷)での対応も可能

1、耐食性、焼き付きによるカジリはTiNより向上。
2、高温による酸化性は1000度の環境下でもあまり酸化しません。
3、硬度はクロムメッキが1000Hvに対しCrNコーティングは1800Hvになります。


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2009/02/08

TiN 表面処理

2009/02/06 08:33
耐摩耗性の高いTiN表面処理をHCD法で高密着に成膜
製品の寿命を数倍にしてコストダウン、平滑性に優れていてさびにくく品質の向上にも貢献
短納期(当日出荷)での対応も可能

HCD(ホロカソード)PVDコーティングで成膜したTiNコーティングは平滑性に優れており面粗度を重要とする冷間成形用金型や鏡面金型などにも適して おります。硬度もHv2300と硬く、耐磨耗性、耐蝕性に優れていて摩耗し辛く、錆び難い為、品質の向上に貢献することが出来ます。
当社コーティングはホロカソード法に加えイオンプレーティング法でコーティングしていますので高硬度、高密着力と硬く密着性の高い優れたコーティングを可能としています。
チタンの特性としては人体にも優しく親和性に優れている性質を持っており人工骨やピアスの素材などとしても利用されている成分になります。チタンは自然界 で大変多い成分でして比較的安価な物質でPVDコーティングの中でも大変低価格なコーティングになっております。


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2008/03/25

如何正確選擇刀具塗層

對 小型圓形刀具進行正確的表面處理可以提高刀具壽命,減少加工循環時間,提升加工表面質量。但是,根 據加工需要正確選擇刀具塗層有可能是一件令人困惑和費勁的工作。每一種塗層在切削加工中都既有優勢又有缺點,如果選用了不恰當的塗層,有可能導致刀具壽命 低於未塗層刀具,有時甚至會引出比塗層以前更多的問題。

目前已有許多種刀具塗層可供選擇,包括PVD塗層、CVD塗層以及交替塗覆 PVD和CVD的復合塗層等,從刀具製造商或塗層供應商那裡可以很容易地 獲得這些塗層。本文將介紹一些刀具塗層共有的屬性以及一些常用的PVD、CVD塗層選擇方案。在確定選用何種塗層對於切削加工最為有益時,塗層的每一種特 性都起著十分重要的作用。


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2008/03/18

塗層納米功能材料

摘要:納米材料復合塗層的結構和特性是納米科技中的重要研究課題,本文重點討論了製造技術的新觀念,納米材料的完美定律,塗層材料的發展前景,納米場發射特性等。進而,討論重要的物理理論研究的熱點-電子強關聯體系和軟凝聚態問題。展現了塗層材料科學與技術的深刻理論內容和重要的發展前景。
關鍵詞:納米塗層;場發射;電子強關聯;軟凝聚態物質
中圖分類號TB43TB383 文獻標識碼A 文章編號1002-0322(2004) 04-0021-06

2003年在國際和中國都發生了具有突發性的災難事件,但中國的GDP仍以9.1%的高速度在增長,達到了人民幣11.6萬億元,其中第二產業貢獻4萬多億元。中國現今的第二產業主要領域是冶金、製造和信息,在世界的地位是大加工廠,也是大市場。在國際競爭中所以有優勢是中國的勞動力廉價,這個優勢我們能保持多久?我們還注意到與化工有關的產品中,我們的生產效率是國際發達國家的5%,能耗是3倍,環境的破壞是9倍。這就是我們所付出的代價。不論形勢如何嚴峻,21世紀是中華民族振興的機遇期,製造業絕對是一個極其重要的領域,是個急速發展變化的領域。20033月國際真空學會執委會在北京舉行,會議上討論了將原來的冶金專委會改名為「表面工程專委會」,當時也考慮了另一個名字「塗層專委會」,我想用塗層材料更合適,含有繼承性和變革性。20世紀70年代曾經說成是塑料年代,此後塑料科技和工業迅速崛起,極大地改變了人類社會。繼而是信息時代,通信網、計算機網、萬維網、智能網,信息流,日新月異地改變著人類的生活和觀念。我們這個時代是高速發展的時代,技術和觀念都在與時俱進地改變著。


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2008/01/11

物理氣相沉積(PVD)制備氧化鋁塗層介紹

1 引言

由 於氧化鋁薄膜具有令人關注的優異性能,如高溫穩定性、化學穩定性、低的熱導率和電 導率等,目前利用化學氣相沉積(CVD) 塗覆氧化鋁薄膜作為耐磨塗層材料已廣泛應用於硬質合金切削刀片。它在其它領域沒有得到廣泛應用的主要原因是這類塗層的工業規模制備需利用高溫CVD 進行處理。雖然CVD 處理方法有許多優點,但其最大的缺點是在處理過程中需要高溫(1000 ℃) 。
利用物理氣相沉積(PVD) 濺射技術在350~600 ℃的溫度範圍內沉積氧化鋁,是由豪澤(Hauzer)技術鍍層公司開發的一種新工藝。該工藝大大拓寬了氧化鋁的應用領域,低的沉積溫度使它能在其它材料如高速鋼和模具鋼上能進行塗鍍處理。

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2008/01/02

請問硬度HRA,HRB,HRC代表意義?

※勃氏硬度試驗 (HB)

勃 氏硬度試驗主要是利用直徑10mm的鋼球加上不同的荷重,進行硬度性能之測試。對於鋼鐵材料通常使用3000Kgf的荷重,簡記成HB (10/3000);對於銅、鋁等合金材料通常使用1000Kgf的荷重,簡記成HB(10/1000);對於輕合金及軟金屬則使用500Kgf的荷重, 簡記成HB(10/500)。勃氏硬度試驗會在試片表面造成一個極為明顯的壓痕,因此亦常被視為破壞性試驗;然而,它的硬度值試驗結果較不受鋼材表面銹片 的影響,因此硬度值頗具代表性。


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2007/07/29

VTD最新金屬鍍膜設備只需 total cycle time 36秒

VTD最新金屬鍍膜設備只需 total cycle time 36秒 www.li-fung.biz

2007/05/04 10:02


 

 

This fully-automated 5 chamber sputter system has been specifically designed for integration into complete production lines. The substrates are transported horizontally, thus minimizing the need for their fixation and masking.

 

Benefit:     Cost cutting

 

The plastic, glass, ceramic or metal substrates to be metallized are fed to the plant on a carrier pallet via a conveying system. A 180° handler that is part of the system picks up and carries the pallets into and out of the load and unload lock chamber. The pallets are transported from here to the individual process chambers.

The following steps of the process are performed subsequently and in parallel:

 

         Activation or deposition of an additional base coat with a medium-frequency plasma source

         Coating of the parts in 3 to 5 seconds with 2 sputter sources arranged in parallel

         Plasma polymerization and modification of the coating with a medium-frequency plasma source

 

Benefit:     All steps of the process such as activation and metallization are performed directly one after the other. A pallet with coated parts can be unloaded and a new one with parts to be coated loaded every 38 seconds.

 


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