新興的交叉學科——薄膜科學
來源:網(wǎng)絡來源 2009-08-31 00:41:40
眾所周知,絕大多數(shù)物品的性質(zhì)是通過表面來實現(xiàn)的。制造物品整體需要的材料多,如果在其表面制備一層有特殊性能的薄膜,則可大大節(jié)省價格昂貴的材料。例如,以前使用的香煙包裝紙是純錫箔或純鋁箔,制作這樣的錫箔或鋁箔費時費力,且需要大量的錫材或鋁材,F(xiàn)在改為鍍鋁覆鋁包裝紙,用鋁量僅為純鋁箔的1%,而且可進行機械化大量生產(chǎn),成本大大降低。再如,硬質(zhì)的TiC,TiN等薄膜在制造刀具,模具等方面發(fā)揮了很大威力,可提高刀具,模具壽命5倍以上,如果刀具和模具完全用TiC,TiN制造,成本則會大大提高,而且沒有這個必要。
我國古代對薄膜技術的研究和應用就已頗有成就。1965年在湖北發(fā)掘出土的兩把"越王勾踐自作用制"寶劍,雖已埋藏了2000多年,仍光彩奪目,鋒利異常,毫無銹蝕。經(jīng)現(xiàn)代化學分析發(fā)現(xiàn),寶劍上的菱形格狀黑色花紋是表面經(jīng)過硫化處理而形成的。這種表面既抗腐蝕,又美觀大方。
現(xiàn)在,各種表面薄膜不僅在工業(yè)領域里大顯身手,如微電子技術和光電技術的發(fā)展,許多集成電路的制造要用到不同品種的薄膜材料,在日常生活中薄膜材料的應用也越來越廣泛。就拿金光燦燦的表殼,表鏈來說吧,有些并不是用真金制成的,閃爍金光的只是淀積在鋼制表殼,表鏈表面上的氮化鈦薄膜。這層薄膜色澤和耐磨性如同黃金。
氣相沉積的基本原理是用化學或物理方法,使欲沉積的物質(zhì)成為氣相原子,離子或分子態(tài),或由它們組成的聚集體――原子簇,離子簇等。這些粒子以一定的能量淀積在固體的表面,便形成薄膜。
薄膜科學作為一門新興交叉科學已在國內(nèi)外被普遍重視,專家們認為20世紀90年代將是薄膜技術大發(fā)展的時代。薄膜科學的發(fā)展為新型材料的誕生開辟了新的途徑,其前景是十分誘人的。
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