CN109518137A - 一种幻彩膜电镀工艺的改进式蒸发槽 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种幻彩膜电镀工艺的改进式蒸发槽，包括蒸发槽和覆盖在蒸发槽顶端的盖板，蒸发槽内部两侧壁上均匀等间距的固定安装有两排第一铜柱电极和第二铜柱电极，每组第一铜柱电极和第二铜柱电极之间放置有钼舟，且钼舟间隔分布在第一铜柱电极和第二铜柱电极之间，钼舟两侧分别形成有电极连接头，第一铜柱电极和第二铜柱电极与相应的电极连接头之间，通过放置铜片进行导电连接，每个钼舟上均紧密排列有多块靶材，钼舟下端还垫有上支撑垫块和下支撑垫块，且上支撑垫块和下支撑垫块均为绝缘垫块。本发明提供的蒸发槽组件配合蒸镀真空工艺，能够实现透明反光炫彩膜的加工工艺过程。

Description

一种幻彩膜电镀工艺的改进式蒸发槽

技术领域

本发明涉及电镀蒸发槽技术领域，具体为一种幻彩膜电镀工艺的改进式蒸发槽。

背景技术

对于普通的彩虹膜通常是利用两种或两种以上具有不同折光指数的透明热塑性树脂(折光指数至少相差0.03)经ABABAB.....或ABCABCABC...组合形成至少30层以上均匀平行的交替芯层，在芯层外面包附厚度为薄膜总厚度5-50％的两边皮层经流延到冷却棍上形成厚度为0.015-0.05mm的薄膜，当薄膜的厚度达到一定范围时，由于光干涉的作用，薄膜会产生五颜六色类似彩虹的效果。但是现有的这种利用多层树脂形成的彩虹膜的强度不高，且其反光性能差，同时加工工艺较为复杂，此外普通的透明介质膜为将硫化锌靶材直接蒸镀在PTE、PP、OPP膜等普通塑料膜上，这样得到的介质膜反光效果差，而传统的镀铝植株膜虽然反光效果好，但难以达到透明的效果。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种幻彩膜电镀工艺的改进式蒸发槽，解决了目前的利用多层树脂形成的彩虹膜的强度不高，且其反光性能差，同时加工工艺复杂，且普通的介质膜反光效果差，而传统的镀铝植株膜虽然反光效果好，但难以达到透明的效果的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种幻彩膜电镀工艺的改进式蒸发槽，包括蒸发槽和覆盖在蒸发槽顶端的盖板，所述蒸发槽内部两侧壁上均匀等间距的固定安装有两排第一铜柱电极和第二铜柱电极，每组所述第一铜柱电极和第二铜柱电极之间放置有钼舟，且所述钼舟间隔分布在第一铜柱电极和第二铜柱电极之间，所述钼舟两侧分别形成有电极连接头，所述第一铜柱电极和第二铜柱电极与相应的电极连接头之间，通过放置铜片进行导电连接，每个所述钼舟上均紧密排列有多块靶材，所述钼舟下端还垫有上支撑垫块和下支撑垫块，且所述上支撑垫块和下支撑垫块均为绝缘垫块。

优选的，所述钼舟为由多个钼条首尾相连拼接而成的方形结构，且相邻两个所述钼条之间形成有条形缝隙，两个所述电极连接头为分别位于钼舟两侧的钼条向外延伸的端头部分。

优选的，所述上支撑垫块整体呈与钼舟尺寸相匹配的方形结构，且所述支撑垫块顶端均匀等间距的开设有多个条形槽，相邻两个所述条形槽之间形成有多个支撑隔条。

优选的，所述条形槽深度小于上支撑垫块整体高度的三分之一。

优选的，所述条形槽宽度不小于支撑隔条宽度的三倍。

优选的，所述第一铜柱电极的长度大于第二铜柱电极，且沿所述蒸发槽宽度方向分布的每相邻两组第一铜柱电极和第二铜柱电极之间反向排布，沿所述蒸发槽长度方向分布的两排第一铜柱电极和第二铜柱电极之间形成交错的靶材放置空间。

优选的，所述靶材具体为圆柱形结构，且所述靶材立放后紧密排列在钼舟上，放置后的多排所述靶材形成的蒸发顶面为弧形且高低不同的蒸发面。

优选的，沿所述钼条宽度方向的两侧外边缘弯折形成有第一挡边，沿所述钼条长度方向的两侧外边缘插接有一排碳化硅柱，形成第二挡边，相邻两根所述碳化硅柱之间间距小于靶材外径。

优选的，所述上支撑垫块具体采用熔铸α-Al₂O₃耐火砖切割打磨制成。

(三)有益效果

本发明提供了一种幻彩膜电镀工艺的改进式蒸发槽，具备以下有益效果：

该种幻彩膜采用硫化锌材料为靶材，是由于硫化锌折射率为2.35，透光范围在400-13000nm，具有良好的应力和良好的环境耐久性，且硫化锌在高温蒸发时极易升华，此外硫化锌镀膜本身既具备金属膜对光的强反射效果，同时其透明度也较好，因此制成的幻彩膜本身并无颜色，方便作为半成品，后期根据客户需要制成各种颜色的制品；例如，可以根据需要加工成各色的服饰或者鞋包，其在白天为服饰或者鞋包本身的颜色，并无明显的七彩效果，在夜晚昏暗环境中，遇到直射光照，便会出现明显的七彩效果。

本发明设计的蒸发槽适用于真空蒸镀法制作幻彩膜的工艺过程，其以普通植株膜为基材，以硫化锌材料为靶材，在真空条件下，以加热蒸发方式，逐步蒸发镀硫化锌靶材，并使之气化，粒子飞至植株膜基材表面凝聚成膜，该工艺的关键技术在于，应尽量保证表面凝聚形成的硫化锌膜厚度不均，各个不同位置的硫化锌镀膜可以认为是一个小球面,中间厚、边缘薄,所以围绕着硫化锌镀膜边缘的一圈一圈的地方厚度近似相等,也就是说产生的光程差相等,所以同一种色光就会在这一圈发生干涉,发生干涉的光在照射到人眼里就是彩色花纹,从硫化锌镀膜中心向边缘的色光应该是赤橙黄绿青蓝紫,因为中间厚度大,所以彩色光的波长较长，便会形成彩色现象；

本发明采用钼舟作为器皿盛放硫化锌靶材，是由于钼舟本身具备耐高温耐腐蚀，其熔点高达2620℃，同时硬度较大不易变形，因此适宜用做硫化锌靶材高温蒸镀盛放器皿；此外将钼舟整体设置为方形结构，能够方便一次性盛放多个硫化锌靶材，同时方便形成平稳的支撑底面；且将钼舟设置为由多个钼条首尾相连拼接而成的结构，能够保证在足够面积的支撑底面的前提下，同时使得多个钼条串联组成足够长的导电材料，从而保证该钼舟整体电阻值足够大，即在通电后，能够产生足够量的发热量，保证其上的硫化锌靶材快速升温蒸发升华。

钼条长度方向的两侧外边缘插接由多根碳化硅柱组成的第二挡边，且保证相邻两根碳化硅柱之间间距小于蒸镀靶材外径，如此设计，既能利用第一挡边和第二挡边将立方的圆柱状的硫化锌靶材进行围挡，避免其掉落的问题，而且将第二挡边设计为间隔设置的碳化硅柱，相比较直接利用钼条弯折形成的挡边结构，能够有效减少最外侧钼条的导电面积，从而保证多根钼条的导电面积保持一致，从而使得钼舟底面各个部位的加热温度均匀分布，且碳化硅本身为耐高温绝缘材料，能够避免导电的问题，使得加热电流始终沿钼条流动。

上下两个支撑垫块的设置，能够保证钼舟的两个电极端与第一铜柱电极和第二铜柱电极同高，方便通电加热；

在上支撑垫块顶端开设多个条形槽，同时保证条形槽宽度不小于支撑隔条宽度的三倍，此时便会产生多个宽度较小的支撑隔条，在支撑时，利用支撑隔条与钼舟底面接触，形成局部接触，而不是将上支撑垫块的整个上表面均与钼舟底面接触，如此，便能大幅减少支撑垫块与钼舟的接触面积，能够实现在保证支撑强度的同时，避免因在反复高温蒸镀过程中，因上支撑垫块或钼舟产生热变形而造成的两者粘黏现象；

多个条形槽设置成不直接连通至上支撑垫块底端，而只是将其深度设置为小于上支撑垫块整体深度的三分之一，这样能够保证热量在条形槽内循环，有效减少热损失；

此外，将上支撑垫块具体采用熔铸α-Al₂O₃耐火砖切割打磨制成，该种耐火材料的组织结构致密，耐火度和高温结构强度较高，同时高温化学稳定性好，因此用该种材料制成的上支撑垫块在经多次反复高温加热后，也不易产生热变形以及蒸发现象，因此不会成为蒸发靶材在高温蒸发后杂质粒子，从而能够保证蒸发靶材形成蒸汽分子的纯度。

将第一铜柱电极和第二铜柱电极之间形成交错的靶材放置空间，如此设计较传统的非交错型的放置空间，能够有效增大靶材的蒸发面积，提升蒸发效率；此外，如此设计能够实现装载蒸发靶材的钼舟为间隔分布的多个方形结构，能够保证靶材在蒸发时形成交叉扩散，从而保证蒸镀膜表面厚度间隔不均。

将靶材设置为圆柱形结构，同时将其立方后紧密排列在钼舟上，此时形成的弧形且高低不同的蒸发面，既能有效增大靶材的蒸发面，从而提高蒸镀效率，还能够保证靶材在蒸发时，与待电镀的植株膜面之间的距离不同，因此因此各个部分的靶材升华后到达植株膜面的时间不同，所以最终会实现植株膜面凝聚形成的硫化锌膜厚度不均，进而达到幻彩膜的效果。

附图说明

图1为本发明俯视结构示意图；

图2为本发明的钼舟俯视结构示意图；

图3为本发明排满靶材后钼舟俯视结构示意图；

图4为本发明的靶材排列结构示意图；

图5为本发明的上支撑垫块结构示意图；

图6为本发明的下支撑垫块、上支撑垫块以及钼舟的排布示意图。

图中：蒸发槽1、第一铜柱电极2、铜片3、盖板4、钼舟5、第二铜柱电极6、电极连接头7、条形缝隙8、钼条9、碳化硅柱10、靶材11、蒸发顶面12、条形槽13、支撑隔条14、上支撑垫块15、下支撑垫块16。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种幻彩膜电镀工艺的改进式蒸发槽，包括蒸发槽1和覆盖在蒸发槽1顶端的盖板4，蒸发槽1内部两侧壁上均匀等间距的固定安装有两排第一铜柱电极2和第二铜柱电极6，每组第一铜柱电极2和第二铜柱电极6之间放置有钼舟5，且钼舟5间隔分布在第一铜柱电极2和第二铜柱电极6之间，钼舟5两侧分别形成有电极连接头7，第一铜柱电极2和第二铜柱电极6与相应的电极连接头7之间，通过放置铜片3进行导电连接，每个钼舟5上均紧密排列有多块靶材11，钼舟5下端还垫有上支撑垫块15和下支撑垫块16，且上支撑垫块15和下支撑垫块16均为绝缘垫块。

该种幻彩膜采用硫化锌材料为靶材，是由于硫化锌折射率为2.35，透光范围在400-13000nm，具有良好的应力和良好的环境耐久性，且硫化锌在高温蒸发时极易升华，此外硫化锌镀膜本身既具备金属膜对光的强反射效果，同时其透明度也较好，因此制成的幻彩膜本身并无颜色，方便作为半成品，后期根据客户需要制成各种颜色的制品；例如，可以根据需要加工成各色的服饰或者鞋包，其在白天为服饰或者鞋包本身的颜色，并无明显的七彩效果，在夜晚昏暗环境中，遇到直射光照，便会出现明显的七彩效果。

本发明设计的蒸发槽适用于真空蒸镀法制作幻彩膜的工艺过程，其以普通植株膜为基材，以硫化锌材料为靶材，在真空条件下，以加热蒸发方式，逐步蒸发镀硫化锌靶材，并使之气化，粒子飞至植株膜基材表面凝聚成膜，该工艺的关键技术在于，应尽量保证表面凝聚形成的硫化锌膜厚度不均，各个不同位置的硫化锌镀膜可以认为是一个小球面,中间厚、边缘薄,所以围绕着硫化锌镀膜边缘的一圈一圈的地方厚度近似相等,也就是说产生的光程差相等,所以同一种色光就会在这一圈发生干涉,发生干涉的光在照射到人眼里就是彩色花纹,从硫化锌镀膜中心向边缘的色光应该是赤橙黄绿青蓝紫,因为中间厚度大,所以彩色光的波长较长，便会形成彩色现象；

如图2所示，钼舟5为由多个钼条9首尾相连拼接而成的方形结构，且相邻两个钼条9之间形成有条形缝隙8，两个电极连接头7为分别位于钼舟5两侧的钼条9向外延伸的端头部分；本发明采用钼舟5作为器皿盛放硫化锌靶材，是由于钼舟5本身具备耐高温耐腐蚀，其熔点高达2620℃，同时硬度较大不易变形，因此适宜用做硫化锌靶材高温蒸镀盛放器皿；此外将钼舟5整体设置为方形结构，能够方便一次性盛放多个硫化锌靶材，同时方便形成平稳的支撑底面；且将钼舟5设置为由多个钼条9首尾相连拼接而成的结构，能够保证在足够面积的支撑底面的前提下，同时使得多个钼条9串联组成足够长的导电材料，从而保证该钼舟5整体电阻值足够大，即在通电后，能够产生足够量的发热量，保证其上的硫化锌靶材快速升温蒸发升华。

如图2和3所示，沿钼条9宽度方向的两侧外边缘弯折形成有第一挡边，沿钼条9长度方向的两侧外边缘插接有一排碳化硅柱10，形成第二挡边，相邻两根碳化硅柱10之间间距小于靶材11外径，如此设计，既能利用第一挡边和第二挡边将立方的圆柱状的硫化锌靶材进行围挡，避免其掉落的问题，而且将第二挡边设计为间隔设置的碳化硅柱10，相比较直接利用钼条9弯折形成的挡边结构，能够有效减少最外侧钼条9的导电面积，从而保证多根钼条的导电面积保持一致，从而使得钼舟5底面各个部位的加热温度均匀分布，且碳化硅本身为耐高温绝缘材料，能够避免导电的问题，使得加热电流始终沿钼条流动。

如图5和6所示，上支撑垫块15整体呈与钼舟5尺寸相匹配的方形结构，且支撑垫块15顶端均匀等间距的开设有多个条形槽13，相邻两个条形槽13之间形成有多个支撑隔条14；上下两个支撑垫块的设置，能够保证钼舟5的两个电极端与第一铜柱电极2和第二铜柱电极6同高，方便通电加热；

在上支撑垫块15顶端开设多个条形槽13，同时保证条形槽13宽度不小于支撑隔条14宽度的三倍，此时便会产生多个宽度较小的支撑隔条14，在支撑时，利用支撑隔条14与钼舟5底面接触，形成局部接触，而不是将上支撑垫块15的整个上表面均与钼舟5底面接触，如此，便能大幅减少支撑垫块15与钼舟5的接触面积，能够实现在保证支撑强度的同时，避免因在反复高温蒸镀过程中，因上支撑垫块15或钼舟5产生热变形而造成的两者粘黏现象；

多个条形槽13设置成不直接连通至上支撑垫块15底端，而只是将其深度设置为小于上支撑垫块15整体深度的三分之一，这样能够保证热量在条形槽13内循环，有效减少热损失；

此外，将上支撑垫块15具体采用熔铸α-Al₂O₃耐火砖切割打磨制成，该种耐火材料的组织结构致密，耐火度和高温结构强度较高，同时高温化学稳定性好，因此用该种材料制成的上支撑垫块15在经多次反复高温加热后，也不易产生热变形以及蒸发现象，因此不会成为蒸发靶材在高温蒸发后杂质粒子，从而能够保证蒸发靶材形成蒸汽分子的纯度。

如图1所示，第一铜柱电极2的长度大于第二铜柱电极6，且沿蒸发槽1宽度方向分布的每相邻两组第一铜柱电极2和第二铜柱电极6之间反向排布，沿蒸发槽1长度方向分布的两排第一铜柱电极2和第二铜柱电极6之间形成交错的靶材放置空间；将第一铜柱电极2和第二铜柱电极6之间形成交错的靶材放置空间，如此设计较传统的非交错型的放置空间，能够有效增大靶材的蒸发面积，提升蒸发效率；此外，如此设计能够实现装载蒸发靶材的钼舟5为间隔分布的多个方形结构，能够保证靶材在蒸发时形成交叉扩散，从而保证蒸镀膜表面厚度间隔不均。

如图3和4所示，靶材11具体为圆柱形结构，且靶材11立放后紧密排列在钼舟5上，放置后的多排靶材11形成的蒸发顶面12为弧形且高低不同的蒸发面；将靶材11设置为圆柱形结构，同时将其立方后紧密排列在钼舟5上，此时形成的弧形且高低不同的蒸发面，既能有效增大靶材的蒸发面，从而提高蒸镀效率，还能够保证靶材在蒸发时，与待电镀的植株膜面之间的距离不同，因此因此各个部分的靶材升华后到达植株膜面的时间不同，所以最终会实现植株膜面凝聚形成的硫化锌膜厚度不均，进而达到幻彩膜的效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种幻彩膜电镀工艺的改进式蒸发槽，包括蒸发槽(1)和覆盖在蒸发槽(1)顶端的盖板(4)，其特征在于：所述蒸发槽(1)内部两侧壁上均匀等间距的固定安装有两排第一铜柱电极(2)和第二铜柱电极(6)，每组所述第一铜柱电极(2)和第二铜柱电极(6)之间放置有钼舟(5)，且所述钼舟(5)间隔分布在第一铜柱电极(2)和第二铜柱电极(6)之间，所述钼舟(5)两侧分别形成有电极连接头(7)，所述第一铜柱电极(2)和第二铜柱电极(6)与相应的电极连接头(7)之间，通过放置铜片(3)进行导电连接，每个所述钼舟(5)上均紧密排列有多块靶材(11)，所述钼舟(5)下端还垫有上支撑垫块(15)和下支撑垫块(16)，且所述上支撑垫块(15)和下支撑垫块(16)均为绝缘垫块。

2.根据权利要求1所述的一种幻彩膜电镀工艺的改进式蒸发槽，其特征在于：所述钼舟(5)为由多个钼条(9)首尾相连拼接而成的方形结构，且相邻两个所述钼条(9)之间形成有条形缝隙(8)，两个所述电极连接头(7)为分别位于钼舟(5)两侧的钼条(9)向外延伸的端头部分。

3.根据权利要求2所述的一种幻彩膜电镀工艺的改进式蒸发槽，其特征在于：所述上支撑垫块(15)整体呈与钼舟(5)尺寸相匹配的方形结构，且所述支撑垫块(15)顶端均匀等间距的开设有多个条形槽(13)，相邻两个所述条形槽(13)之间形成有多个支撑隔条(14)。

4.根据权利要求3中所述的一种幻彩膜电镀工艺的改进式蒸发槽，其特征在于：所述条形槽(13)深度小于上支撑垫块(15)整体高度的三分之一。

5.根据权利要求3所述的一种幻彩膜电镀工艺的改进式蒸发槽，其特征在于：所述条形槽(13)宽度不小于支撑隔条(14)宽度的三倍。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种幻彩膜电镀工艺的改进式蒸发槽，其特征在于：所述第一铜柱电极(2)的长度大于第二铜柱电极(6)，且沿所述蒸发槽(1)宽度方向分布的每相邻两组第一铜柱电极(2)和第二铜柱电极(6)之间反向排布，沿所述蒸发槽(1)长度方向分布的两排第一铜柱电极(2)和第二铜柱电极(6)之间形成交错的靶材放置空间。

7.根据权利要求2所述的一种幻彩膜电镀工艺的改进式蒸发槽，其特征在于：所述靶材(11)具体为圆柱形结构，且所述靶材(11)立放后紧密排列在钼舟(5)上，放置后的多排所述靶材(11)形成的蒸发顶面(12)为弧形且高低不同的蒸发面。

8.根据权利要求7所述的一种幻彩膜电镀工艺的改进式蒸发槽，其特征在于：沿所述钼条(9)宽度方向的两侧外边缘弯折形成有第一挡边，沿所述钼条(9)长度方向的两侧外边缘插接有一排碳化硅柱(10)，形成第二挡边，相邻两根所述碳化硅柱(10)之间间距小于靶材(11)外径。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的一种幻彩膜电镀工艺的改进式蒸发槽，其特征在于：所述上支撑垫块(15)具体采用熔铸α-Al₂O₃耐火砖切割打磨制成。