# 03 真空卷绕镀膜

> **来源**：真空系列讲座/第21讲/张以忱
> **期刊**：真空 VACUUM 2021年第1期（接2020年第6期）
> **页码**：86-88页

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## 核心内容

### 1. 电阻加热蒸发卷绕镀膜原理
- 薄膜基材装在放卷辊上，穿过导向辊和镀膜冷鼓卷绕在收卷辊上
- 真空度达到 **4×10⁻² Pa** 以上
- 加热蒸发舟使金属在气化温度下蒸发
- 电容器镀铝层厚度：**250~500Å（25~50nm）**

### 2. 连续式真空蒸发卷绕镀膜设备结构

#### a. 卷绕系统组成
| 组件 | 作用 |
|------|------|
| 放卷辊 | 主动辊 |
| 展平辊 | 防止纵向褶皱，从动辊 |
| 镀膜鼓 | 主动，直径大，表面镜面，夹层冷却 |
| 导向辊 | 从动，引导薄膜 |
| 张力辊 | 主动，至少两个，放卷和收卷侧各一个 |
| 收卷辊 | 主动 |

#### b. 镀膜鼓冷却
- 夹层结构，通入**载冷剂水与乙二醇混合液**
- 冷却至 **-15℃~-20℃**
- 带走蒸发源对薄膜的辐射热
- 开真空室前需加热至室温，避免结霜

#### c. 张力控制系统
- 放卷张力：传感器检测 → 放大器 → 张力控制器 → 与设定值比较 → 锥度控制
- 收卷张力：从中心到外部逐渐减小（补偿直径变化）
- 张力保持在薄膜正割模量的 **0.5%以下**，避免产生过余应力
- 简单控制：气浮辊或弹簧辊

#### d. 真空室及真空系统
- 用隔板分隔成镀膜区和卷绕区
- 各区独立真空抽气系统
- **卷绕室**：真空度约 **2 Pa**（油增压泵或机械增压泵为主泵）
- **蒸发镀膜室**：真空度 **4×10⁻²~5×10⁻¹ Pa**（油扩散泵为主泵）

#### e. 低温冷凝装置（冷阱）
- 捕集水蒸汽（柔性基材释气）
- 冷凝温度：**-75℃~-180℃**
- -140℃以下：单台抽速可达几十万升/秒
- 大设备用双路或多台POLYCOLD

#### f. 蒸发源系统（镀铝为例）
| 组件 | 参数 |
|------|------|
| 蒸发舟温度 | **1300~1400℃** |
| 加热方式 | 低电压、大电流、氮化硼蒸发舟 |
| 载冷剂出水温度 | **<15℃**（保护电极） |
| 蒸发舟给电方式 | 端面夹紧，交错排列 |

### 3. 电气控制系统
- PLC实时监控
- 自动控制：真空抽气机组启停、镀膜启停、厚度控制、在线方阻测量、摩擦补偿、断膜急停

### 4. 基材表面预处理方法

| 方法 | 类型 | 说明 |
|------|------|------|
| 真空加热干燥法 | 离线 | 去除水气 |
| 紫外光臭氧处理(UV-Ozone) | 离线 | 增加表面能 |
| 电晕法(corona discharge) | 离线/在线 | BOPP/CPP/PE常用 |
| 等离子体辉光放电法 | 在线 | 在线预处理 |
| 离子束轰击 | 在线 | 强化附着 |

**电晕处理原理**：
- 电解质包覆辊筒，电极棒与接地极之间施加高压
- 气体电离产生离子和电子
- 在基材表面形成**氧化层**
- 增大基膜与蒸镀涂层的结合力

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## 与工作的关联

**XC03复合集流体卷绕镀膜**：
- PET基底卷绕 → 预表面处理 → 溅射镀Cu → 收卷
- 关键参数：真空度、张力控制、冷却温度、基材预处理
- 等离子处理 vs 电晕处理的选择
- 张力过大导致薄膜褶皱、过大导致收卷损伤

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## 关键词

卷绕镀膜、真空蒸发、低电压大电流、氮化硼蒸发舟、载冷剂、低温冷凝、冷阱、张力控制、表面预处理、电晕处理、等离子体辉光放电、POLYCOLD