新兴的交叉学科——薄膜科学

2014-06-17 11:22:25   来源:高分网   点击:


  众所周知,绝大多数物品的性质是通过表面来实现的。制造物品整体需要的材料多,如果在其表面制备一层有特殊性能的薄膜,则可大大节省价格昂贵的材料。例如,以前使用的香烟包装纸是纯锡箔或纯铝箔,制作这样的锡箔或铝箔费时费力,且需要大量的锡材或铝材。现在改为镀铝覆铝包装纸,用铝量仅为纯铝箔的1%,而且可进行机械化大量生产,成本大大降低。再如,硬质的TiC,TiN等薄膜在制造刀具,模具等方面发挥了很大威力,可提高刀具,模具寿命5倍以上,如果刀具和模具完全用TiC,TiN制造,成本则会大大提高,而且没有这个必要。

  我国古代对薄膜技术的研究和应用就已颇有成就。1965年在湖北发掘出土的两把"越王勾践自作用制"宝剑,虽已埋藏了2000多年,仍光彩夺目,锋利异常,毫无锈蚀。经现代化学分析发现,宝剑上的菱形格状黑色花纹是表面经过硫化处理而形成的。这种表面既抗腐蚀,又美观大方。

  现在,各种表面薄膜不仅在工业领域里大显身手,如微电子技术和光电技术的发展,许多集成电路的制造要用到不同品种的薄膜材料,在日常生活中薄膜材料的应用也越来越广泛。就拿金光灿灿的表壳,表链来说吧,有些并不是用真金制成的,闪烁金光的只是淀积在钢制表壳,表链表面上的氮化钛薄膜。这层薄膜色泽和耐磨性如同黄金。

  气相沉积的基本原理是用化学或物理方法,使欲沉积的物质成为气相原子,离子或分子态,或由它们组成的聚集体――原子簇,离子簇等。这些粒子以一定的能量淀积在固体的表面,便形成薄膜。

  薄膜科学作为一门新兴交叉科学已在国内外被普遍重视,专家们认为20世纪90年代将是薄膜技术大发展的时代。薄膜科学的发展为新型材料的诞生开辟了新的途径,其前景是十分诱人的。


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