“当2微米的氮化钛镀层使普通玻璃硬度媲美红宝石时,一场材料革命已然来临。”
在高端建筑幕墙、智能触控屏、节能视窗等领域,玻璃表面既要透光美观,又要耐磨抗蚀——传统工艺难以兼顾。西安志阳百纳真空镀膜有限公司凭借多弧离子镀技术在玻璃表面镀覆氮化钛(TiN)膜层,成功将装饰性、功能性与环保性融为一体。以下从技术原理、工艺突破及行业应用三方面揭示这一技术的核心竞争力。
一、技术内核:多弧离子镀为何成为玻璃镀膜颠覆者?
多弧离子镀(Multi-Arc Ion Plating, MAIP)是一种物理气相沉积(PVD)技术,其核心在于利用真空电弧放电将钛靶材离子化,在强电场中与氮气反应生成高能Ti⁺离子流,最终在玻璃表面沉积为氮化钛膜层。相较于磁控溅射等传统工艺,其技术优势在于:
离子能量高(可达100 eV以上),膜层附着力提升3倍,达ASTM D3359标准最高等级5B;
沉积速率快(8–12 μm/h),效率比常规PVD提升40%;
低温工艺(基体温度≤300℃),避免玻璃热变形。
玻璃作为非导电基体,镀膜极易出现脱落、色差。我们的解决方案是:
预处理强化——采用超声清洗(乙醇+丙酮)+ 辉光离子清洗,清除表面纳米级污染物,提升膜基结合力;
磁场精准调控——旋转横向磁场(100–210 Hz)约束电弧光斑,减少液滴飞溅,表面粗糙度控制在Ra<0.1 μm。
二、氮化钛镀膜:工艺参数如何成就“黄金性能”?
通过调控三大核心参数,实现膜层颜色、硬度与功能的精准定制:
- 气体比例与色彩控制
氮气流量从100 ml/min增至250 ml/min时,膜层颜色呈现银白→浅金→深金渐变,满足建筑玻璃的装饰需求;
氩氮比1:8时,TiN相纯度最高,硬度达峰值(2000–3000 HV),相当于红宝石硬度。
- 电弧参数与膜层性能
参数 优化范围 性能影响
弧电流 45–80 A >70 A时硬度提升15%,但液滴增多
偏压 -100 ~ -200 V -150 V时结合力最佳,划痕测试>80 N
沉积时间 30–90 min 每增加20 min,耐磨性提升25% - 梯度镀层技术
针对汽车玻璃、手机盖板等超高强度需求,采用三层复合结构:
外层:TiN(抗刮擦,硬度3000 HV)
中间层:CrN(缓冲应力,韧性提升50%)
底层:纯钛(增强玻璃结合力)
此结构使某旗舰手机玻璃背板跌落测试通过率提升至98%。
三、性能实测:数据背后的技术壁垒
我们以3 mm浮法玻璃为基体进行镀膜,第三方检测验证以下性能突破:
耐磨性:Taber磨耗试验(CS-10轮,1 kg载荷),镀膜玻璃失重仅3.2 mg/1000次,优于未镀膜玻璃(28 mg/1000次);
耐候性:
盐雾测试>1000小时无腐蚀(ISO 9227);
高温氧化阈值623.7℃(热重分析);
光学性能:
可见光透过率≥85%(550 nm波长)
红外反射率>70%,节能效率提升30%。
案例见证:为法国某奢侈钟表品牌镀制TiN玫瑰金色表镜,实现:
耐磨性超越18K金,成本降低80%;
通过1000小时盐雾腐蚀测试。
四、行业赋能:从建筑到电子的全景应用
建筑幕墙与节能视窗
TiN镀层反射红外线,夏季降温能耗降低25%;
金色/古铜色装饰膜层,耐候寿命>20年。
智能设备盖板玻璃
硬度>9H(铅笔硬度),抗砂粒冲击(100 km/h);
支持AG(防眩光)、AF(防指纹)复合功能镀层。
医疗与特种光学
手术导光器械镀膜:抗菌率>99.8%(ISO 22196);
X光设备观察窗:辐射屏蔽率提升15%。
结语:以金色镀层,铸就玻璃新价值
西安志阳百纳深耕多弧离子镀领域15年,为玻璃表面赋予的不仅是色彩,更是硬度、节能与寿命的革命。我们提供:
72小时快速打样(支持异形件、最小0.5 mm微孔玻璃);
环保工艺:比传统水电镀能耗降低65%,废水零排放;
定制化服务:膜层颜色(金/黑/蓝/彩)、厚度(200–800 nm)、功能(导电/抗菌/防辐射)自由匹配。
让每一片玻璃,都成为技术的艺术品。
