Напыление на стекло - виды и особенности

Технология напыления на стекла разных покрытий

Напыление металлов и их окислов на стекло дает возможность улучшить качество стекла, а также придать ему некоторые дополнительные полезные свойства. Наверняка многие из нас замечали в фильмах «односторонние» зеркала. С их помощью, находящиеся вне комнаты, могут наблюдать за теми, кто внутри. Последние же, в свою очередь, не видят тех, кто находится снаружи, и могут разглядеть в таком стекле только свое отражение. Такие стекла существуют в реальности и чаще всего используются не для шпионажа, а для защиты различных объектов от посторонних взглядов, и для их изготовления используется зеркальное напыление.

Технология напыления

Принцип действия такого эффекта основан на том, что затемненное помещение очень сложно рассмотреть на фоне более яркого отражения. На сегодняшний день не существует полупрозрачных зеркал, которые бы обладали возможностью пропускать свет в одну сторону и не пропускать в другую.

Для того чтобы изготовить такое стекло люди стали использовать специальные методы, позволяющие создавать изделия с односторонним эффектом. Так, обычные зеркала представляют собой стекла, на заднюю поверхность которых нанесено очень плотное и толстое отражающее покрытие. Зеркала же с односторонней прозрачностью изготавливаются по аналогии, но при этом используется более тонкий и пропускающий свет слой покрытия.

В качестве альтернативы сегодня часто используют зеркальную пленку, которая наносится на поверхность изделия. Такая зеркальная пленка может легко наноситься на уже готовое изделие.

Существует два основных метода напыления:

пиролитический способ (осуществляется еще на стадии изготовления);
напыление вакуумного типа (наносится на готовые изделия, при помощи установок специального типа).

На сегодняшний день существует несколько разновидностей вакуумного напыления, самыми популярными, среди которых можно назвать:

магнетронное высокоскоростное;
ионно-плазменное.

к содержанию ↑

Магнетронное напыление

Эта разновидность обработки предполагает нанесение на поверхность стекол различных видов металлов и их соединений при помощи использования метода магнетронного напыления. Изделия обрабатываются в условиях закрытого пространства. Такая обработка производится на молекулярном уровне, благодаря чему изделия получают высокие качественные и эксплуатационные характеристики.

Для достижения необходимого эффекта часто используются газы различного типа – кислород, азот или аргон. В процессе реакции на поверхности изделия образуются слои металлов. Это обеспечивает возможность изготавливать стекла с различными заданными характеристиками.

Стекла, тонировка которых была выполнена с использованием технологии магнетронного напыления, имеют целый ряд преимуществ:

отличные светоотражающие характеристики;
отличные характеристики теплоотражения;
благодаря возможности моделирования толщины слоя наносимого металла, производители могут изготавливать стекла с необходимыми характеристиками светоотражения и светопропускания;
данный вид покрытия может использоваться даже для обработки узорчатого стекла.
сравнительно невысокая и доступная стоимость.

к содержанию ↑

Ионно-плазменное напыление

Для нанесения ионно-плазменного напыления необходимо обязательно поместить изделие в условия вакуума. В условиях закрытого пространства находится инертный газ, катоды с отрицательным зарядом и металлическим покрытием, положительно заряженный анод, а также подшипник с тройным вкладышем.

Слой напыления при обработке наносится именно на подшипник. Плазменный метод дает возможность наносить на поверхность изделий сплавы самых различных металлов, а также их соединений, таких как титан, серебро, алюминий, никель, хром и др.

Качество наносимых покрытий всегда будет напрямую зависеть от качества поверхности. В таком деле учитываются даже такие моменты, как шероховатость или фактура заготовки, качество подготовки самой поверхности и культура производства. Можно отметить, что сдерживающим фактором, который оказывает влияние на распространение данного метода можно назвать достаточно жесткие требования к подготовке поверхности, а также стоимость используемого оборудования.

Отдельного внимания заслуживают стекла с сапфировым напылением. В часовой промышленности эта технология часто используется для создания циферблатов. В качестве материала для производства используется минеральное стекло, которое, в свою очередь, искусственно выращивается из кристаллов оксида кремния.

Для любителей особенно прочных стекло, мастера из Швейцарии научились создавать стекла даже из искусственных сапфиров. Таким изделиям характерна высокая прочность и не менее высокая стоимость. Решение между прочностью и стоимостью стало найдено после изобретения стекла минерального типа, на которое было нанесено сапфировое напыление. Этот вид напыления имеет прочность сапфирового и стоимость обычного минерального. Единственным недостатком можно назвать быстрый срок истирания.

Технологии, дают возможность наносить на поверхность стекла качественные тонирующие, низкоэмиссионные, самоочищающиеся покрытия, которые могут обладать эффективностью любой заданной степени.

Покрытия, в состав которых входят оксиды обладают большей прочностью, чем покрытия из металлов. Они более устойчивы к внешним воздействиям и отличаются химическим родством со стеклом.

Технология напыления на стекло различных покрытий

Напыление оксидов металлов и самих металлов на поверхность стекла дает возможность улучшать качество стекла, а еще придавать ему определенные дополнительные свойства, которые весьма полезны. Наверняка многие из нас отмечали в фильмах «односторонние» зеркала.

При их помощи, те, кто находятся вне комнаты, могут наблюдать за теми, кто внутри. Последние же, в свою очередь, не будут видеть тез, кто находится снаружи, и способы разглядеть в этом стекле лишь свое отражение.

Такие стекла ест в реальности и чаще всего применяются не для шпионажа, а для защиты разных объектов от посторонних взглядов, и для их создания применяется зеркальное напыление на стекло.

Технологические особенности напыления

Принцип подобного эффекта основан на том, что затемненное помещение довольно сложно рассматривать на фоне более ярких отражений.

На сегодняшний день нет полупрозрачных зеркал, которые бы имели возможность пропускать свет в одну сторону и не пропускать в иную. Для того, чтобы делать такое стекло, люди стали применять специальные способы, которые позволяют изделия с односторонним эффектом.

Так, простые зеркала могут представлять собой стекла, на задней поверхности которых нанесено крайне плотное, а также толстое отражающее покрытие. Зеркала, которые имеют одностороннюю прозрачность, делают по аналогии, но при этом применяется более тонкий, а еще пропускающий свет слой покрытия.

В роли альтернативы на сегодняшний день часть применяют зеркальную пленку, которая будет нанесена на поверхность изделия. Такая зеркального типа пленка может быть легко нанесена на уже готовое изделие.

Есть два основных метода напыления:

Пиролитический метод (он осуществляется еще при изготовлении).
Вакуумный тип напыления (наносятся на готовые типы изделий, посредством установок специального типа).

На сегодняшний день есть несколько видов разновидностей напыления вакуумного типа, и самыми популярными можно называть магнетронное высокоскоростное и ионно-плазменное.

Подробности. Виды

Магнетронное напыление

Такая разновидность обработки будет предполагать нанесение на стеклянные поверхности разные виды металлов и их соединений посредством применения метода магнетронного напыления. Изделия обрабатывают в условиях закрытого пространства. Такой тип обработки поводят на молекулярном уровне, за счет чего изделия получают высокие эксплуатационные и качественные характеристики. Для получения требуемого эффекта часто применяют различные газы – азот, кислород или даже аргон. В процессе реакции на поверхности изделий получаются слои металлов. Это будет обеспечивать возможность изготавливать стекла с разными заданными характеристиками.

Стекла, тонировка которых была сделана с применением технологии магнетронного напыления, есть целый ряд достоинств:

Прекрасные светоотражающие характеристики.
Прекрасные характеристики теплового отражения.
Благодаря возможности моделирования толщины слоя металла, который был нанесен, производители способы делать стекла с требуемыми характеристиками светового отражения и светового пропускания.
Такой тип покрытия может применяться даже для обработки узорчатых стекол.
Относительно небольшая, а также допустимая стоимость.

Рассмотрим вторую технологию обработки.

Ионно-плазменное напыление

Для того, чтобы наносить ионно-плазменный тип напыления на стекло, следует обязательно поместить изделие в условиях вакуума. При закрытом пространстве находится инертный газ, катоды, имеющие отрицательный заряд и металлическое покрытие, анод, который заряжен положительно, а еще подшипник с тройными вкладышами

. Слой напыления во время обработки наносят именно на подшипник. Плазменный способ дает возможность нанесения на поверхность изделий сплавы всевозможных металлов, а еще их соединений, таких как серебро, титан, алюминий, хром, никель и прочее. Качество наносимых покрытий всегда будут напрямую зависеть от поверхностного качества.

Читайте также:

Устанавливаем шторки для душа

В таком деле следует учесть еще и такие моменты, как фактура или шероховатость заготовки, качество подготовки самой поверхности, а еще культура производства. Можно отметить, что сдерживающим фактором, который будет оказывать воздействие на распространение такого способы можно называть весьма жесткие требования к подготовке поверхности, а еще цена применяемого оборудования.

Сапфирное

Отдельного внимания будут заслуживать стекла с напылением сапфира. В часовой промышленности такая технология часто применяется для того, чтобы создавать циферблаты. В роли материала для производства применяется минеральное стекло, которое же, в свою очередь, искусственно выращивают из кристаллов кремния оксида. Для любителей особенно прочных стекол, швейцарские мастера делали стекла даже из сапфира искусственного происхождения.

Таким изделиям будет характерна высокая прочность и не менее большая стоимость. Решение между ценой и прочностью было найдено после того, как были изобретены стекла минерального типа, на которое было нанесено напыление из сапфиров. Такой тип напыления имеет прочность сапфирового и цену простого минерального. Единственным недостатком можно называть быстрый срок истирания.

Итоги

Технологии дают возможность нанести на поверхность стекол тонирующие качественные, низкоэмиссионные, самоочищающиеся покрытия, которые могут иметь эффективность любой заданной степени. Покрытия, в составе которых есть оксиды, обладают большей степенью прочности, нежели покрытия из металлов. Они куда устойчивее к воздействиям и отличаются химическим родством со стеклами.

Технология напыления на стекло различных покрытий

Технологические особенности напыления на стекло

Принцип подобного эффекта основан на том, что затемненное помещение довольно сложно рассматривать на фоне более ярких отражений.

Есть два основных метода напыления:

Пиролитический метод (он осуществляется еще при изготовлении).

Вакуумный тип напыления (наносятся на готовые типы изделий, посредством установок специального типа).

Видео о заводе вакуумного напыления стекла

Подробности. Виды напыления стекла

Магнетронное напыление

Такая разновидность обработки будет предполагать нанесение на стеклянные поверхности разные виды металлов и их соединений посредством применения метода магнетронного напыления. Изделия обрабатывают в условиях закрытого пространства. Такой тип обработки поводят на молекулярном уровне, за счет чего изделия получают высокие эксплуатационные и качественные характеристики. Для получения требуемого эффекта часто применяют различные Газы – азот, кислород или даже аргон. В процессе реакции на поверхности изделий получаются слои металлов. Это будет обеспечивать возможность изготавливать стекла с разными заданными характеристиками.

Стекла, тонировка которых была сделана с применением технологии магнетронного напыления, есть целый ряд достоинств:

Прекрасные светоотражающие характеристики.
Прекрасные характеристики теплового отражения.
Благодаря возможности моделирования толщины слоя металла, который был нанесен, производители способы делать стекла с требуемыми характеристиками светового отражения и светового пропускания.
Такой тип покрытия может применяться даже для обработки узорчатых стекол.
Относительно небольшая, а также допустимая стоимость.

Читайте также:

Устройство вентилируемой кровли.

Рассмотрим вторую технологию обработки.

Ионно-плазменное напыление

Сапфирное напыление

Таким изделиям будет характерна высокая прочность и не менее большая стоимость. Решение между ценой и прочностью было найдено после того, как были изобретены стекла минерального типа, на которое было нанесено напыление из сапфиров. Такой тип напыления имеет прочность сапфирового и цену простого минерального. Единственным недостатком можно называть быстрый срок истирания.

Итоги

Технологии дают возможность нанести на поверхность стекол тонирующие качественные, низко эмиссионные, самоочищающиеся покрытия, которые могут иметь эффективность любой заданной степени. Покрытия, в составе которых есть оксиды, обладают большей степенью прочности, нежели покрытия из металлов. Они куда устойчивее к воздействиям и отличаются химическим родством со стеклами.

Стекло с напылением: как, где и зачем

Технология напыления на стекло различных покрытий
Напыление оксидов металлов и самих металлов на поверхность стекла дает возможность улучшать качество стекла, а еще придавать ему определенные дополнительные свойства, которые весьма полезны. Наверняка многие из нас отмечали в фильмах «односторонние» зеркала.

Технологические особенности напыления

Принцип подобного эффекта основан на том, что затемненное помещение довольно сложно рассматривать на фоне более ярких отражений.

Есть два основных метода напыления:

Пиролитический метод (он осуществляется еще при изготовлении).
Вакуумный тип напыления (наносятся на готовые типы изделий, посредством установок специального типа).

Напыление металла на стекло: как это делается

Установка для магнетронного напыления на стекло

Есть два основных способа напыления металла на стекло:

Пиролитический способ – напыление производится в процессе изготовления стекла.
Вакуумное напыление на стекло – осуществляется на специальных установках на уже готовые листы стекла.

Разработано несколько методов вакуумного напыления на стекло: катодный, ионно-плазменный, магнетронный и т.д. В виду своей простоты и относительной дешевизны процесса наибольшей популярностью пользуется магнетронное напыление на стекло.

Если вас интересует атермальная пленка для стекла «Люмар» – читайте по адресу: Также вас может заинтересовать статья – Как отремонтировать стеклопакет своими руками.

О том, как самому заменить стеклопакет – вы тоже найдете на нашем сайте.

Установка для напыления: вид внутри установки

По своему принципу оно напоминает работу обычной электронно-лучевой трубки телевизоров старого образца: разогнанные в магнитном поле ионы инертных газов встречают на своем пути мишень (металл, оксид металла) и выбивают из нее атомы, которые тонким слоем покрывают размещенное поперек линий магнитного поля стекло.

Простота магнетронного способа оказалась настолько соблазнительной, что возникла идея делать напыление на стекло своими руками. В Москве и других городах было несколько попыток реализовать ее в домашних условиях – занимались созданием доморощенных установок, главным образом, специалисты предприятий соответствующего профиля.

Сразу предупредим: создать в домашних (гаражных) условиях устойчиво работающее оборудование для магнетронного напыления, дающее качественные результаты, никому из известных нам умельцев пока не удалось. Хотя эксперименты продолжаются.

Подробности. Виды

Магнетронное напыление

Стекла, тонировка которых была сделана с применением технологии магнетронного напыления, есть целый ряд достоинств:

Прекрасные светоотражающие характеристики.
Прекрасные характеристики теплового отражения.
Благодаря возможности моделирования толщины слоя металла, который был нанесен, производители способы делать стекла с требуемыми характеристиками светового отражения и светового пропускания.
Такой тип покрытия может применяться даже для обработки узорчатых стекол.
Относительно небольшая, а также допустимая стоимость.

Рассмотрим вторую технологию обработки.

Ионно-плазменное напыление

Сапфирное

Таким изделиям будет характерна высокая прочность и не менее большая стоимость. Решение между ценой и прочностью было найдено после того, как были изобретены стекла минерального типа, на которое было нанесено напыление из сапфиров. Такой тип напыления имеет прочность сапфирового и цену простого минерального. Единственным недостатком можно называть быстрый срок истирания.

Какое бывает напыление для стекол, для чего оно

Напыление на стеклянную поверхность металлов и их оксидов позволяет существенно улучшить характеристики материала и придать ему новые полезные качества. Один из наиболее распространенных приемов – зеркальное напыление. Оно позволяет сделать стекло прозрачным лишь для находящихся по одну его сторону людей. С другой стороны стекло не позволяет рассмотреть, что находится за ним. Эффект основан на том, что затемненную комнату практически невозможно рассмотреть, если перед вами находится более яркое изображение.

Особенности

Для изготовления подобных стекол применяют специфические технологии. Задняя поверхность стеклянного листа покрывается толстым и очень плотным отражающим материалом. Также производители занимаются нанесением на поверхность стекла специальной зеркальной пленки. Технология позволяет наносить пленку и на готовое изделие.

Технологии

Напыление покрытия осуществляется одним из доступных способов. При замене стеклопакетов в квартире многие компании предлагают выбрать изделия с магнетронным напылением. Обработка конструкции осуществляется в условиях закрытого пространства. Обработка осуществляется на уровне молекул, поэтому готовая продукция обладает высокими эксплуатационными характеристиками.

В зависимости от желаемого эффекта, при нанесении напыления могут быть использованы различные газы: аргон, кислород и азот. Образование на стеклянной поверхности дополнительного металлического слоя является результатом химической реакции. Современные производители применяют данную технологию для получения изделий с различными характеристиками.

Магнетронное напыление позволяет создавать покрытия с:

превосходными светоотражающими качествами;
высокими показателями светоотражения;
различными параметрами светопропускания и светоотражения за счет изменения толщины слоя металлического напыления;
доступной стоимостью.

Технология ионно-плазменного напыления

Довольно популярна замена стеклопакетов на изделия с ионно-плазменным напылением. Обработка стекла происходит в условиях вакуума. Методика позволяет наносить на стеклянную поверхность различные металлические сплавы и их соединения. Наиболее часто применяют сплавы титана, алюминия, серебра, хрома и никеля.Конечный результат во многом зависит от качества обрабатываемой поверхности.

Применение

Уникальные технологии открывают перед производителями светопрозрачных конструкций новые горизонты. На изделия наносят качественные покрытия с высокими тонирующими и самоочищающимися показателями. Покрытия, созданные на основе оксидов, характеризуются исключительной прочностью. Они обладают высокой стойкостью к воздействию внешних факторов и максимально близки к стеклу по химическому составу.

Замена стеклопакетов в офисе или квартире преследует несколько целей. Помимо придания поверхности высоких декоративных качеств, можно говорить о создании в помещении конфиденциальной зоны, происходящее в которой остается невидимым для посторонних людей.

Стекло с зеркальным напылением

NEW . Изготовление стекол по принципу зеркало-шпион. За 5 рабочих дней. Гарантия 10 лет.

PRESTIGE STEKLO предлагает высококачественное стекло марки М1 с нанесенным на него покрытием: слоем металла и/или его оксида, нанесенным методом магнетронного напыления в вакууме.

Существует три различных метода получения тонированного стекла:

1) напыление покрытия из металла или оксида,

2) окрашивание стекла при производстве в массе,

3) наклеивание полимерной пленки.

Получающиеся три вида тонированного стекла обладают совершенно различными потребительскими качествами.

Мы, естественно, предпочитаем и рекламируем первый. И вот почему. Напыленное таким образом тонированное стекло называется архитектурным. Оно гораздо красивее и богаче по оттенкам, чем окрашенные в массе или тонированные наклеенной пленкой стекла, и именно поэтому используется архитекторами для фасадов зданий. Пленка металла дает дополнительную зеркальность, пленка оксида позволяет получить игру оттенков, их сочетание дает большое разнообразие видов продукции. Окрашенное в массе стекло сильно поглощает свет, что может приводить к опасному перегреву стеклянных сооружений. По сравнению с ним стекло, тонированное напылением, обладает значительно большим светопропусканием и отражением. А полимерная пленка обладает несравненно меньшей стойкостью, чем пленка металла или оксида.

Архитектурное стекло широко применяется в светопроводящих, фасадных и интерьерных конструкциях. Ассортимент нашей продукции позволит выбрать стекло различного назначения (фасадное, солнцезащитное, энергосберегающее, декоративное и т.п.):

— Интерьерные конструкции – шкафы-купе, офисные перегородки, отделочные панели.

Возможность производить стекло с различным коэффициентом светопропускания (и, соответственно, степенью зеркальности) позволяет потребителю подбирать стекло в соответствии с назначением, начиная от светлой тонировки до двустороннего зеркала.

. Получить консультацию специалиста Вы можете отправив ЗАЯВКУ НА ПРОСЧЕТ или связавшись с нами по тел

. Срок выполнения заказа — до 10 рабочих дней.

Свойства нитрид титана

Данное напыление практичное и долговечное и обладает следующими свойствами:

Высокие декоративные характеристики. При правильном выборе напыления вещи с титановым покрытием по блеску, оттенку становятся похожи на натуральные золотые.
Демократичная стоимость. Цена сверхпрочной оболочки из нитрид титана в разы меньше толщины золотого напыления, при этом прослужит такой слой вам намного дольше.
Долговечность. Покрытие типа TiN долговечное, особого ухода не требует, со временем не слоится, не тускнеет.
Экологичность. Для человека состав на 100% безвреден, токсичных веществ при нагреве, во время эксплуатации не выделяет.
Стойкость к щелочам, кислотам. Нитрид титану не страшны негативные внешние воздействия, контакт с соляной, серной кислотами, хлором, фосфатами.
Отличная сопротивляемость к механическим воздействиям. Материал очень прочный, может применяться в том числе для обработки режущего инструмента.
Возможность эксплуатации в широком диапазоне температур. Соединение выдерживает значения до 700-800 °C.

Перечисленные характеристики делают вещество стойким и на 100% универсальным.

ДИОКСИД ТИТАНА ДЛЯ ПОКРЫТИЯ СТЕКЛА. САМООЧИЩАЮЩЕЕСЯ СТЕКЛО

Диоксид титана для покрытия стекла. Самоочищающееся стекло

TiO2 – полупроводниковый материал с широким спектром распространения длины волны и высокой проницаемостью, фотокатализатор. Благодаря этим характеристикам, он используется в солнечных элементах и в оптических цепях в качестве антибликового и защитного покрытия, в газовых датчиках, в промышленных областях, связанных с окружающей средой и энергетикой, включая системы очистки воздуха и воды, выделение водорода и фотоэлектрохимическое преобразование, а также в производстве самоочищающихся поверхностей и, в частности, самоочищающихся стекол.

Увеличение производства стекла привело к его активному использованию в строительстве зданий и различных сооружений. Этот материал, наряду со своими уникальными достоинствами, все же имеет некоторые недостатки, например, способность к загрязнению. Если грязь не очищается, ее постепенное накопление приводит к снижению освещения в помещении и даже может повредить поверхность материала.

Покрытие стеклянных поверхностей диоксидом титана обеспечивает их самоочищающимися свойствами: органическая грязь окисляется непосредственно на поверхности стекла.

Диоксид титана при поглощении кванта света с энергией более 3,2 эВ (свет с длиной волны менее 390 нм – ультрафиолет) создает свободные носители зарядов – отрицательные электроны и положительные вакансии (дырки). Электроны и дырки, являясь подвижными образованиями, при выходе на поверхность пленки TiO2, вступают в окислительно-восстановительные реакции с кислородом и парами воды из воздуха либо с водой.

В процессе этих реакций образуются сильные окислители (О2-, -ОН и радикалы), которые непосредственно взаимодействуют с различными органическими загрязнениями. В результате пленка TiO2, покрывающая поверхность, является очень сильным окислителем, что позволяет разлагать вредные вещества путем их фотокаталитического окисления до безопасных H2O и СО2 и способствует очищению поверхности стекла.

Продукция поставляется в пластиковых контейнерах с дополнительной внутренней упаковкой:

1-а: 25 кг продукта – в двойном полиэтиленовом мешке в 1 пластиковом контейнере;

2-б: 1 кг продукта в вакуумной упаковке: 20 или 25 шт. 1-кг мешков в 1 пластиковом контейнере.

Продукция может быть поставлена в картонной коробке: 20 шт. 1-кг мешков с вакуумной упаковкой в 1 картонной коробке.

Как мы осваивали вакуумное магнетронное напыление плёнок

Поскольку у нас прошёл относительно законченный этап в освоении технологии вакуумного напыления тонких плёнок, то у меня логично родилась мысль поделиться накопленным опытом с вами. Конечно, вам может показаться, что здесь было мало чего лежащего на самом острие науки и техники в этом движении. Однако на наш взгляд полезным может быть сам пройденный опыт.

Итак, история началась немного ранее, когда у нас появилась вакуумная камера. Путь её к нам был неблизок и может быть описан отдельным рассказом, но это, как говорится, «совсем другая история». Скажу только, что ещё раньше она приносила людям какую-то пользу в одной из лабораторий Гёттингенского университета.

Первое, на чём мы начали эксплуатировать вакуумную камеру, стало испробывание способа термического осаждения металлов на подложки. Способ прост и стар, как мир. В молибденовый тигель помещается мишень распыляемого металла, например, серебра. Вокруг него размещён нагревательный элемент. Мы использовали проволоку из вольфрамрениевого сплава, которую наматывали в виде спирали.

Полностью устройство для термического напыления выглядит следующим образом:

Оснастка для термического напыления металлов. а. В сборе (защитный экран и задвижка сняты). Обозначения: 1 – тигель, 2 – нагревательный элемент, 3 – паропровод, 4 – токоподвод, 5 – термопара, 6 – рамка для образца.

После пропускания тока (в вакуумную камеру идёт через гермовводы) спираль раскаляется, нагревает лодочку, в которой также нагревается материал мишени и испаряется. Облако металлического пара поднимается по паропроводу и окутывает тело, на которое необходимо осадить металлическую плёнку.

Сам по себе способ простой и хороший, однако есть и минусы: большое энергопотребление, трудно располагать в облаке пара поверхности (тела), на которые нужно осаждать плёнку. Адгезия тоже не самая лучшая. Наносили на разные материалы, в том числе на металлы, стекло, пластик и др. В основном — для исследовательских целей, поскольку мы только осваивали вакуумное оборудование.

Теперь настал черёд рассказать про вакуумную систему. Эксперименты мы проводили в вакуумной камере, оснащенной вакуумной системой, состоящей из роторного форвакуумного и турбомолекулярного насоса и обеспечивающей остаточное давление 9,5•10 -6 – 1,2•10 -5 мм.рт.ст.
Если на первый взгляд кажется, что она не сложная, то на самом деле это не так. Во-первых, сама камера должна иметь герметичность, необходимую для поддержания высокого вакуума. Это достигается применением герметизации всех функциональных фланцев и отверстий. Верхний и нижний фланцы-крышки имеют такие же, по-принципу, резиновые уплотнения, как и самые малые отверстия, предназначенные для установки окон, датчиков, устройств, гермовводов и др. фланцевых крышек, только диаметром гораздо большим. Например, для надежной герметизации такого отверстия

Требуется фланец, прокладка и крепеж, как на этой фотографии.

Вот этим датчиком производится измерение вакуума в камере, сигнал с него поступает на прибор, который показывает уровень высокого вакуума.

Вакуум необходимого уровня (например 10-5 мм.рт.ст.), достигается следующим образом. Вначале форвакуумным насосом откачивается низкий вакуум до уровня 10-2. По достижении этого уровня включается высоковакуумный насос (турбомолекулярный), ротор которого может вращаться со скоростью 40 000 об/мин. При этом форвакуумный насос продолжает работать — он откачивает давление из самого турбомолекулярного насоса. Последний является довольно капризным агрегатом и его «тонкое» устройство и сыграло определенную роль в этом повествовании. Мы используем японский турбомолекулярный насос фирмы Osaka vacuum.

Откачиваемый из камеры воздух с парами масла рекомендуется сбрасывать в атмосферу, поскольку мелкодисперсные капельки масла могут «забрызгать» все помещение.

Разобравшись с вакуумной системой и отработав термическое напыление мы решили опробовать другой способ нанесения пленок — магнетронный. У нас был длительный опыт общения с одной крупной лабораторией, которая нам наносила функциональные нанопокрытия для некоторых наших разработок как раз способом магнетронного напыления. Кроме того у нас имеются довольно тесные связи с некоторыми кафедрами МИФИ, МВТУ и других вузов, которые также помогали нам освоить эту технологию.

Но со временем мы захотели использовать побольше возможностей, которые предоставляет вакуумная камера.

В скором времени у нас появился небольшой магнетрон, который мы и решили приспособить для нанесения пленок.

Именно магнетронный вакуумный метод напыления тонких металлических и керамических пленок считается одним из самых производительных, экономичных и простых в эксплуатации среди всех физических методов напыления: термического испарения, магнетронного, ионного, лазерного, электронно-лучевого. Магнетрон устанавливается в один из фланцев, как удобно для использования. Однако для напыления этого еще недостаточно, поскольку он требует подведения определенного напряжения, охлаждающей воды, а также газов для обеспечения поджига плазмы.

Теоретический экскурс

Упрощённо, магнетрон устроен следующим образом. На основании, которое одновременно служит магнитопроводом, помещены сильные магниты, которые образуют сильное магнитное поле. С другой стороны магниты закрываются металлической пластиной, которая служит источником распыляемого материала и называется мишенью. На магнетрон подается потенциал, а на корпус вакуумной камеры — земля. Разница потенциалов, образуемая между магнетроном и корпусом камеры в условиях разряженной атмосферы и магнитного поля приводит к следующему. Атом плазмообразующего газа аргона попадает в действие силовых линий магнитного и электрического поля и ионизируется под их действием. Выбившийся электрон притягивается к корпусу камеры. Положительный ион притягивается к мишени магнетрона и, разогнавшись под действием силовых линий магнитного поля, ударяется о мишень, выбивая из нее частицу. Та вылетает под углом обратным тому углу, под которым в мишень попал ион атома аргона. Частица металла летит от мишени в сторону расположенной напротив нее подложки, которая может быть сделана из любого материала.

Наши вузовские друзья изготовили для этого магнетрона DC источник питания на мощность порядка 500 Вт.

Также мы соорудили систему газонапуска для плазмообразующего газа аргона.

Для размещения предметов, на которые будут напыляться плёнки, мы соорудили следующее приспособление. В крышке камеры имеются технологические отверстия, в которые можно устанавливать разные приспособления: гермовводы электроэнергии, гермовводы движения, прозрачные окошки, датчики и прочее. В одно из этих отверстий мы установили гермоввод вращающегося вала. Снаружи камеры на этот вал мы подвели вращение от небольшого электромоторчика. Установив скорость вращения барабана порядка 2-5 герц мы добились хорошей равномерности нанесения плёнок по окружности барабана.

Снизу, т.е. внутри камеры, мы укрепили на вал лёгкую металлическую корзину, на которую можно навешивать предметы. В канцелярском магазине такой стандартный барабан продаётся как корзина для мусора и стоит порядка 100 рублей.

Теперь у нас было в наличии практически всё необходимое для напыления плёнок. В качестве мишеней мы использовали следующие металлы: медь, титан, нержавейку, алюминий, сплав медь-хром.

И начали пылить. Через прозрачные окна в камеру можно было наблюдать свечение плазмы на поверхности мишени магнетрона. Так мы контролировали «на глазок» момент поджига плазмы и интенсивность напыления.

Способ контроля толщины напыления придумали достаточно простой. Размещали на барабане один и тот же кусочек фольги с замеренной площадью поверхности и измеряли его массу до и после сеанса напыления. Зная плотность напыляемого металла легко вычисляли толщину наносимого покрытия. Регулировали толщину покрытия либо изменением времени напыления, либо регулируя напряжение на источнике питания магнетрона. На этом фото видны прецизионные весы, позволяющие замерять массу образцов с точностью до десятитысячных долей грамма.

Наносили мы на различные материалы: дерево, металлы, фольга, пластики, бумага, полиэтиленовые плёнки, ткани, короче на всё, что можно было разместить в камере и прикрепить к барабану. В основном мы ориентировались на получение эффектов декоративного характера – изменение цвета или тактильного восприятия поверхности. На этих образцах органического и неорганического происхождения можно увидеть разницу в цвете до и после нанесения различных металлических плёнок.

Ещё более рельефно разница в цвете до и после напыления видна на тканях и плёнках. Здесь правый кусочек обычной полиэтиленовой плёнки – не напыленный, а левая покрыта слоем меди.

Ещё один эффект, который может быть использован для различных нужд – это проводимость тонких плёнок на подложках. На этом фото показано сопротивление кусочка бумаги (в омах), на который нанесена плёнка из титана толщиной чуть больше микрона.

Для дальнейшего развития мы выбрали несколько направлений. Один из них – улучшать эффективность напыления плёнок магнетронами. Собираемся «замахнуться» на собственную разработку и изготовление более мощного магнетрона высотой с камеру и мощностью в 2 раза больше, чем показанный в этом очерке. Также мы хотим опробовать технологию реактивного напыления, когда вместе с плазмообразующим газом аргоном в камеру подаются, например, кислород или азот и в ходе напыления плёнок на поверхности подложки образуются не чисто металлические плёнки, а оксиды или нитриды, которые имеют другой спектр свойств, нежели чистые металлические плёнки.

Читайте также:

Устройство кран буксы

Технология напыления на стекло различных покрытий

http://iplit.laser.ru/rapid/images/kulon.jpg
Напыление – это процесс нанесения на поверхность определенного слоя вещества с целью украсить или упрочнить, то есть изменить поверхность любого изделия, включая стекло.

В данный момент существует только несколько правильных и рациональных технологий напыления: высокоскоростное магнетронное напыление металлов; вакуумно-дуговое напыление; импульсное магнетронное напыление; модулированное высокочастотное напыление; различные модификации ионно-плазменного напыления; CVD, усиленное плазмой; реактивное напыление; нанесение покрытий при атмосферном давлении; химическое осаждение покрытий. Самыми популярными являются ионно-плазменное напыление и магнетронное напыление.

Ионно-плазменное напыление. Данный процесс определяется тем, что в вакуумном пространстве, в котором находится определенное количество инертного газа, а также отрицательно заряженный катод с металлическим покрытием и анод с положительным зарядом, также в вакуумном сосуде присутствует подшипник с тройным вкладышем, именно на этот вкладыш и будет наноситься покрытие.

Магнетронное напыление. Данный способ предполагает нанесение на стекло металлов и соединений при помощи магнетронного напыления, которое происходит также в условиях вакуумного пространства. Его основной частью является тонкое прозрачное покрытие оксида титана.

Эти процессы позволяют наносить на стекло солнцезащитные тонирующие, самоочищающиеся, низкоэмиссионные и эксклюзивные декоративные покрытия с различными эффектами. Оборудование для напыления можно купить, оно стоит порядка 3000 евро, хотя не исключён вариант собрать такую камеру самим из подручных материалов.
Предлагаю принять участие в обсуждении всех, кого интересует данная тема.

Меня заинтересовала эта тема, после того, как я узнал о способе декорирования стекла способом магнетронного напыления после нанесения на него узора “мороз”.

В процессе сушки клея, после нанесения на его поверхность рисунка, происходит вырывание частиц стекла с образованием на узоре “мороз” этого рисунка. Однако рисунок, полученный в результате этого процесса, обладает слабыми декоративными свойствами, так как почти не выделяется на фоне узора “мороз”. Нанесение отражающего покрытия, например вакуумного, позволяет резко выделить рисунок. Выделение рисунка происходит вследствие того, что отражение падающего света на линиях рисунка происходит под одним и тем же углом, тогда как отражение света на участках стекла с узором “мороз” происходит хаотично, под разными углами. При нанесении многослойного покрытия декоративные свойства улучшаются благодаря тому, что покрытия получают разных цветов. При этом наиболее красивые стекла получают, когда сначала наносят на узор “мороз” прозрачное окрашенное покрытие, а последний слой отражающее непрозрачное. Таким образом, предлагаемым способом можно получать в серийном производстве высокохудожественные декоративные изделия с повторяющимся рисунком на фоне неповторяющегося узора “мороз”, что приближает их к изделиям индивидуального художественного творчества.

П р и м е р 1. Водный раствор мездрового клея нагревали до 45-50оС и наносили кистью на матированную поверхность облицовочной стеклянной плитки. Затем на поверхность клея наносили рисунок. После этого производили сушку клея при температуре 40-50оС в течение 8-10 ч. После сушки и отслаивания клея на поверхность стекла наносили магнетронным распылением пленку нитрида титана толщиной 0,2-1 мкм. Полученная плитка имеет красивый рисунок с покрытием под золото, которое переливается на сколах узора “мороз”. Плитка наклеивается поверхностью с покрытием на бетонную стену с помощью обычно используемых клеев. Экспериментальные образцы плитки, наклеенные в ванной комнате, за год эксплуатации не изменили своих декоративных свойств.

П р и м е р 2. На поверхность матированного стекла так же, как в примере 1, наносили слой клея с рисунком. После сушки и отслаивания клея на поверхность стекла с рисунком на узоре “мороз” методом вакуумного электродугового напыления наносили сначала слой окиси титана толщиной 0,05-0,5 мкм, а затем этим же способом наносили отражающий непрозрачный слой титана. Полученное изделие имеет цветное, ярко переливающееся покрытие с рисунком.

Страница 1 из 5

Последняя »

Электрохромное (электрохимическое) остекление

Архивная информация

В настоящее время информация предоставлена исключительно для ознакомления: производство электрохромного стекла приостановлено.

Описание электрохромного стекла

Электрохимическая (электрохромная) технология позволяет изменять поглощающие свойства стекла.

Под действием электрического напряжения, стекло переключается между двумя фиксированными состояниями: прозрачное (выключенное) и затемненное (включенное).

Самостоятельно не может служить проекционным экраном, выступая современной альтернативой шторам и жалюзи. Может применяться совместно с другими технологиями смарт-стекла (например, со стеклом меняющейся матовости) или автономно.

Электрохимическое (электрохромное) стекло – современная альтернатива жалюзи и шторам.

Преимущества

Управление затемнением окна
Обеспечение приватности и конфиденциальности
Экономия электроэнергии (уменьшение расходов на кондиционирование, освещение)
Хорошие термосберегающие свойства
Прозрачность при отсутствии электропитания
Совместимость с защитными антивандальными свойствами

Принцип работы электрохромного стекла

Электрохромный слой внутри стекла меняет свои поглощающие свойства под действием электрического напряжения и переходит из нормально прозрачного состояния в непрозрачное. При пропадании напряжения стекло переходит в прозрачное состояние.

Скорость переключения электрохромного стекла медленная, существенно зависит от размера панели и различна для осветления и затемнения. Стеклу большого размера необходимо для затемнения 2-3 минуты, для осветления – 10-15 минут. Процесс изменения цвета идет неравномерно: начинается с краев и позже – в центре, выравнивая цвет к концу процесса. Такое явление называется «радужный эффект».

Электрохромный слой состоит из нескольких слоев керамических материалов. При подаче напряжения (менее 5В) ионы перемещаются от одного слоя к другому, где они вступают в обратимую химическую реакцию, образуя твердые соединения. Это изменяет оптические свойства слоя (увеличивает поглощение света и солнечной энергии) тем самым придает темную матовость стеклу.

Основные характеристики

Цвета: синий, зеленый, бронзовый
Минимальные размеры: 300×300мм
Максимальные размеры: 2000×1000мм
Толщина: 7,5 ÷ 50мм.
Стандартная толщина: 11, 12, 14мм (Нестандартная толщина – по запросу).
Масса 20-30кг/кв.м. в зависимости от толщины
Пропускает от 5% до 90% света в различных состояниях (вкл, выкл).
Химический слой помещен внутри обычного стекла, которое можно мыть и обрабатывать так же, как и обыкновенное
Жалюзи и шторы перестают быть необходимыми со стеклом изменяемой прозрачности.
Электрохромное стекло не подвержено разрушающему воздействию ультрафиолетового излучения
Возможно изготовление стеклопакетов с воздушной камерой на основе электрохромного стекла
Возможно изготовление молированного электрохромного стекла заданной кривизны

Оттенки цвета электрохимического стекла

Электрохромное стекло переключается между двумя фиксированными уровнями затемнения: прозрачное (выкл) и затемненное-тонированное (вкл).

В прозрачном состоянии электрохимическое стекло поглощает не более 10% света.

Стандартное поглощение (оттенки) в темном состоянии: 95%, 90%, 85%, 75%, 60%

Доступные цвета: синий, зеленый, бронзовый

Управление

Электрохимическое остекление требует подведения электропитания около 5В (для перехода и поддержания состояния затемнения). Управление блоком питания может осуществляться:

Стационарная кнопка управления
Пульт дистанционного управления
Датчик движения или присутствия человека
Управление с компьютера или системой контроля климата

Производство и установка электрохромного стекла

Везде, где применяется обычное стекло, оно может быть заменено электрохромным: окна, двери, перегородки, фасадные конструкции.

Возможно производство электрохромного остекления для установки как перегородок или дверей внутри помещения, так в составе стеклопакетов для окон, люков мансарды, наружных дверей.

Возможна установка стеклопакетов с проводкой проводов в существующие рамы (замена существующих стекол), либо изготовление новых конструкций рам из алюминия, нержавеющей стали, дерева либо пластика.