真空鍍膜設(shè)備

前言

　　真空鍍膜設(shè)備的設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及材料學(xué)、機(jī)械學(xué)、自動(dòng)控制、物理學(xué)、化學(xué)、電子學(xué)等多個(gè)學(xué)科。在編寫(xiě)《真空鍍膜設(shè)備》一書(shū)的過(guò)程中，作者總結(jié)了多年的科研生產(chǎn)實(shí)踐成果和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，參閱了大量的國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)及東北大學(xué)自用教材，綜合參考并采用了國(guó)內(nèi)外有關(guān)單位在鍍膜設(shè)備設(shè)計(jì)方面的成熟經(jīng)驗(yàn)。書(shū)中系統(tǒng)地闡述了真空鍍膜設(shè)備各機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)計(jì)方法，其中還重點(diǎn)介紹了磁控濺射靶的設(shè)計(jì)計(jì)算和濺射鍍膜的膜厚均勻性設(shè)計(jì)。編寫(xiě)本書(shū)的目的在于全面系統(tǒng)地向讀者介紹真空鍍膜設(shè)備的設(shè)計(jì)方法及其最新進(jìn)展。該書(shū)既注重真空鍍膜設(shè)備設(shè)計(jì)的理論體系和具體的設(shè)計(jì)計(jì)算，又反映真空鍍膜設(shè)備設(shè)計(jì)方法及其最新發(fā)展，可供真空鍍膜行業(yè)中的設(shè)備設(shè)計(jì)、工藝研究、生產(chǎn)管理等方面人員閱讀，同時(shí)也可供各高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生使用?！　≡诰帉?xiě)過(guò)程中，宋青竹參與了相關(guān)資料的收集和整理工作，東北大學(xué)真空與流體工程研究所各位老師及有關(guān)單位和專(zhuān)家們給予了大力支持，在此深致謝意?！　∮捎谧髡叩乃剿?，書(shū)中的欠妥之處，誠(chéng)請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書(shū)詳細(xì)介紹了真空鍍膜設(shè)備的設(shè)計(jì)方法與鍍膜設(shè)備各機(jī)構(gòu)元件的設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇，其中重點(diǎn)、系統(tǒng)地介紹了磁控濺射靶的設(shè)計(jì)計(jì)算和濺射鍍膜的膜厚均勻性設(shè)計(jì)。全書(shū)共分13章，主要講解真空鍍膜室結(jié)構(gòu)、鍍膜室工件架、真空鍍膜機(jī)的加熱與測(cè)溫裝置、真空鍍膜機(jī)的抽氣系統(tǒng)、真空室電和運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)入結(jié)構(gòu)、濺射鍍膜設(shè)備的充布?xì)庀到y(tǒng)、蒸發(fā)源、磁控濺射靶、濺射鍍膜的膜厚均勻性等方面的設(shè)計(jì)與計(jì)算。　　本書(shū)有很強(qiáng)的實(shí)用性，適合真空鍍膜設(shè)備的設(shè)計(jì)制造、真空鍍膜設(shè)備的應(yīng)用等與真空鍍膜技術(shù)有關(guān)的行業(yè)從事設(shè)計(jì)、設(shè)備操作與維護(hù)的技術(shù)人員使用，還可用作高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生的教材及參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

1 真空鍍膜設(shè)備設(shè)計(jì)概述2 真空鍍膜室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算　2.1　基本設(shè)計(jì)原則　2.2　鍍膜室的材料選擇與焊接要求　　2.2.1　材料選擇　　2.2.2　焊接要求　2.3　鍍膜室壁厚的計(jì)算　　2.3.1　鍍膜室的計(jì)算壁厚　　2.3.2　鍍膜室的實(shí)際壁厚與壁厚附加量　　2.3.3　鍍膜室的最小壁厚　2.4　圓筒形鍍膜室殼體的設(shè)計(jì)計(jì)算　　2.4.1　圓筒形鍍膜室基本設(shè)計(jì)參數(shù)　　2.4.2　圓筒形鍍膜室的強(qiáng)度(壁厚)計(jì)算　　2.4.3　外壓圓筒加強(qiáng)圈的設(shè)計(jì)　　2.4.4　簡(jiǎn)體加工允許偏差　　2.4.5　鍍膜室封頭的壁厚計(jì)算　2.5　圓錐形殼體的設(shè)計(jì)　2.6　盒形殼體設(shè)計(jì)　2.7　壓力試驗(yàn)　2.8　真空鍍膜室門(mén)設(shè)計(jì)　2.9　真空鍍膜室的冷卻3 鍍膜室升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)　3.1　立式鍍膜機(jī)真空室的升降機(jī)構(gòu)　　3.1.1　機(jī)械升降機(jī)構(gòu)　　3.1.2　液壓升降機(jī)構(gòu)　　3.1.3　氣動(dòng)液壓相結(jié)合的升降機(jī)構(gòu)　3.2　真空室的復(fù)位4 鍍膜室工件架的設(shè)計(jì)　4.1　常用工件架　　4.1.1　球面行星傳動(dòng)工件架　　4.1.2　摩擦傳動(dòng)工件架　　4.1.3　齒輪傳動(dòng)工件架　　4.1.4　撥桿傳動(dòng)工件架　4.2　工件架的轉(zhuǎn)速5 真空鍍膜機(jī)的加熱與測(cè)溫裝置　5.1　加熱方式及其裝置　5.2　測(cè)溫方式與裝置　5.3　真空室內(nèi)引線(xiàn)設(shè)計(jì)6 真空鍍膜機(jī)的擋板結(jié)構(gòu)7 真空鍍膜機(jī)的抽氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)　7.1　鍍膜設(shè)備用真空系統(tǒng)　　7.1.1　普通鍍膜設(shè)備用典型高真空系統(tǒng)　　7.1.2　超高真空系統(tǒng)　7.2　真空鍍膜機(jī)抽氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)　　7.2.1　真空鍍膜設(shè)備對(duì)抽氣系統(tǒng)的要求　　7.2.2　鍍膜機(jī)抽氣系統(tǒng)的放氣量計(jì)算　　7.2.3　真空泵的選擇8 真空室內(nèi)電和運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)入導(dǎo)出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　8.1　電導(dǎo)人導(dǎo)出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　　8.1.1　電導(dǎo)入導(dǎo)出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求　　8.1.2　電導(dǎo)入導(dǎo)出部件的結(jié)構(gòu)形式　8.2　運(yùn)動(dòng)導(dǎo)入導(dǎo)出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　　8.2.1　常規(guī)轉(zhuǎn)軸動(dòng)密封導(dǎo)入導(dǎo)出結(jié)構(gòu)　　8.2.2　磁流體動(dòng)密封運(yùn)動(dòng)導(dǎo)入導(dǎo)出結(jié)構(gòu)　　8.2.3　金屬波紋管密封柔性運(yùn)動(dòng)導(dǎo)入導(dǎo)出結(jié)構(gòu)　　8.2.4　磁力驅(qū)動(dòng)動(dòng)密封運(yùn)動(dòng)導(dǎo)入導(dǎo)出結(jié)構(gòu)9 充布?xì)庀到y(tǒng)設(shè)計(jì)　9.1　充布?xì)庀到y(tǒng)設(shè)計(jì)原則　9.2　充布?xì)庀到y(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　　9.2.1　充布?xì)庀到y(tǒng)類(lèi)型及結(jié)構(gòu)　　9.2.2　布?xì)夤苈方Y(jié)構(gòu)形式　　9.2.3　充布?xì)夤苈贩治鲇?jì)算　9.3　充氣控制方式設(shè)計(jì)　　9.3.1　封閉式氣壓穩(wěn)定充氣控制　　9.3.2　質(zhì)量流量控制器充氣控制　9.4　真空室內(nèi)充大氣時(shí)間計(jì)算10 電磁屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　10.1　真空鍍膜設(shè)備屏蔽概述　10.2　電磁輻射屏蔽設(shè)計(jì)11　蒸發(fā)源的設(shè)計(jì)計(jì)算　11.1　電阻加熱式蒸發(fā)源的熱計(jì)算　11.2　e型槍蒸發(fā)源的設(shè)計(jì)計(jì)算　　11.2.1　燈絲參數(shù)計(jì)算　　11.2.2　磁偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈及燈絲位置的確定　　11.2.3　膜材蒸發(fā)時(shí)所需熱量　　11.2.4　e型槍蒸發(fā)源的水冷卻　　11.2.5　e型槍蒸發(fā)源的電源　　11.2.6　多槍蒸發(fā)源的設(shè)計(jì)安裝　11.3　感應(yīng)加熱式蒸發(fā)源的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　　11.3.1　坩堝設(shè)計(jì)　　11.3.2　電源及其頻率的選擇　11.4　蒸發(fā)源的蒸發(fā)特性及膜厚分布　　11.4.1　點(diǎn)蒸發(fā)源的膜厚分布　　11.4.2　小平面蒸發(fā)源膜厚分布　　11.4.3　環(huán)形蒸發(fā)源　　11.4.4　矩形平面蒸發(fā)源　　11.4.5　蒸發(fā)源與基片的相對(duì)位置12 磁控靶射靶的設(shè)計(jì)13 濺射鍍膜的膜厚均勻性設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，真空鍍膜設(shè)備在工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣，各領(lǐng)域的不同需求對(duì)真空鍍膜設(shè)備的設(shè)計(jì)提出了越來(lái)越嚴(yán)格的要求。雖然近年來(lái)我國(guó)真空鍍膜設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造水平有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是總體來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)真空鍍膜設(shè)備的整體設(shè)計(jì)能力和生產(chǎn)水平不高，在品種和質(zhì)量上難以參與國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。因此，加強(qiáng)高性能真空鍍膜設(shè)備的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作，已是勢(shì)在必行?！　≡?0世紀(jì)80年代以前，真空鍍膜設(shè)備的設(shè)計(jì)以理論分析和模型實(shí)驗(yàn)為主要方法。研究者采用理論公式近似解決在真空鍍膜設(shè)備設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題。例如磁場(chǎng)分析問(wèn)題，由于邊界結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以用理論公式表述，只能把實(shí)際邊界簡(jiǎn)化，用近似理論公式表述，得到的近似結(jié)果，提供設(shè)計(jì)參考。在此基礎(chǔ)上，把永磁體制作成實(shí)物模型，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)后，才能用到磁控濺射鍍膜機(jī)上，在此過(guò)程中不得不留有很大工程裕量，因此，從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)，周期長(zhǎng)、費(fèi)用高、風(fēng)險(xiǎn)大。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使數(shù)值分析手段被引入到磁控濺射鍍膜機(jī)及相關(guān)部件的設(shè)計(jì)中。利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)磁控濺射陰極靶、離子源、真空室體、加熱器等磁控濺射鍍膜機(jī)的重要部件進(jìn)行模擬仿真，不僅大大提高了磁控濺射鍍膜機(jī)的設(shè)計(jì)和制造水平，而且也是真空鍍膜設(shè)備設(shè)計(jì)方法的一次重要突破。在這個(gè)階段，國(guó)外相關(guān)的真空鍍膜設(shè)備研發(fā)機(jī)構(gòu)和公司形成了用于真空鍍膜設(shè)備及相關(guān)器件設(shè)計(jì)的若干成熟的計(jì)算機(jī)軟件。從功能上講，這些軟件分為電磁場(chǎng)分析軟件、磁控濺射與沉積行為分析軟件、熱場(chǎng)分析軟件、機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析軟件和荷電粒子動(dòng)力學(xué)分析軟件。這些軟件用于電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)、氣體分布?jí)毫?chǎng)、真空室體的設(shè)計(jì)分析，為真空鍍膜設(shè)備及有關(guān)器件的設(shè)計(jì)和制造發(fā)揮了積極作用。

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