已有大量的过程可以用于并且已经用于光学薄膜的沉积。薄膜沉积通常在真空中进行的可以归结为物理气相沉积(缩写为 PVD)。在这些过程中,薄膜从蒸气凝聚为固态。“物理”和“化学”不同,但不代表在薄膜的形成过程中完全没有化学参数。事实上,其中是有化学反应的,但是化学气相沉积(缩写为CVD)是指用化学反应的方法生长薄膜的一系列技术,这种 过程生长出来的薄膜和初始材料相比有完全不同的组分和性质。 物理气相沉积过程可以有多种分类,但是最有用的分类法是基于产生蒸气的方法和沉积以及薄膜生长中的能量。在真空或热蒸发一直是首要的物理气相沉积工艺,而且由于它的简单化、灵活性、相对低廉的价格,以及现有的数量庞大的沉积系统,蒸发在今后很长一段时间内仍将是最重要的方法。然而,这种方法有明显的缺点,特别是在考虑薄膜的微结构及高性能特殊薄膜方面。其他沉积方法,如溅射正在被采用。在热蒸发过程中,材料(也就是蒸发物)堆积在一起,加热到可以汽化的温度,然后,蒸气在基底上凝聚成固体薄膜,基底温度控制在蒸发物的凝聚点之下。实际上,沉积分子在蒸发源和基底之间作直线运动,而且控制沉积物厚度的规则和控制发光的规则是相似的。在溅射中,通过高能粒子(大多数为离子)轰击目标产生蒸气,这样目标原子和分子将被轰离。这种方法产生的蒸气和热蒸发产生的蒸气相比具有更高的能量,这些能量对凝聚和薄膜生长过程产生重要影响,主要表现为薄膜通常更致密和牢固。在其他的物理气相沉积方法中,热蒸发材料的冷凝有以通过直接高能粒子轰击提供额外的能量。这些过程以及溅射过程都称为高能过程。

镀铬是一种表面处理技术，指的是在金属或塑料物体的表面沉积一薄层铬。因其可赋予物体表面亮丽的光泽和优异的耐腐蚀性，因此长期以来被广泛应用于汽车内饰件的装饰。 最常见的镀铬技术是电镀铬。而电镀铬的制作过程中，会产生大量含有六价铬的废水和废气。六价铬是一种强致癌物质，已被世界卫生组织列为1类致癌物，吸入可能致癌，长时间接触可能对人体健康不可逆的危害伤害，对环境有持久危险性。因此，自2024年起，欧盟将全面禁止镀铬材料的使用，这一决定无疑给全球汽车行业带来了巨大的挑战，为此，汽车制造业正积极探索更加环保、可持续替代的镀铬解决方案，其中真空镀铬技术以其独特的优势逐渐成为行业关注的焦点。 一、真空镀铬技术介绍与优势 真空镀铬技术，又称物理气相沉积（PVD）技术，是一种在真空环境下进行的表面处理技术。相比传统电镀工艺，真空镀铬技术具有显著的优势： 1.环保可持续 无毒材料使用：真空镀铬过程中主要使用纯铬和惰性气体（如氩气），不涉及有毒的六价铬化合物，从而减少了有害物质的排放和工人健康风险。 废弃物产生少：由于真空环境的精确控制，真空镀铬过程中产生的废弃物极少，且易于处理，降低了对环境的污染。 能源效率高：真空镀铬技术采用高能离子轰击靶材的方式，使铬原子直接沉积在基材表面，减少了能源消耗和材料的浪费。

与传统的真空蒸发镀膜相比,溅射镀膜有以下特点。 (1)溅射镀膜是物理镀膜方法,其基本原理是利用辉光放电产生的高速离子轰击靶材表面,使靶材中的原子或分子逸出并沉积到被镀工件的表面,形成薄膜。而真空蒸发镀膜则利用电阻加热法将靶材加热至熔化,然后蒸发并沉积到被镀工件的表面。 (2)溅射镀膜的沉积粒子大多呈原子状态,被称为溅射原子。而真空蒸发镀膜则是通过加热靶材使表面组分以原子团或离子形式被蒸发出来,然后沉降到基片表面形成薄膜。 (3)溅射镀膜的粒子带一定的动能,因此它们可以沿一定方向射向基体表面,并在基体表面形成镀层。而真空蒸发镀膜的蒸发粒子一般没有这个特性。 (4)溅射镀膜的膜层厚度可控性和重复性好。这是因为在溅射镀膜过程中,可以通过控制入射离子的数量和能量以及溅射时间等参数来实现对膜层厚度的精确控制,同时,溅射镀膜的工艺重复性好,使得批量生产的镀膜产品质量更加稳定可靠。 (5)溅射镀膜可以用于难熔金属和耐高温的介质材料,这是由于其加热源并非简单的电阻加热,而是电子束加热或激光加热。大功率激光器的造价很高,目前只能在少数研究型实验室中使用。 (6)溅射镀膜的过程建立在辉光放电的基础上,辉光放电的来源可以是直流辉光放电、热阴极支持的辉光放电、射频辉光放电或环状磁场控制下的辉光放电。不同的溅射技术所采用的辉光放电方式有所不同。

蒸发加热法主要采用饱和蒸汽加热,通过加热将水或其他溶剂蒸发成水蒸气,达到浓缩溶液的目的。蒸发源是一种用于加热膜材料进行气化和蒸发的装置,主要有电阻加热、电子束加热、感应加热、电弧加热和激光加热等多种形式。 电阻加热式蒸发源 就蒸发源而言,电阻加热蒸发源是应用最广泛的蒸发源。该蒸发源的加热材料通常是高熔点金属,如W、Mo、Ta、Nb或Ni、Ni-Cr合金。这些材料被加工成各种合适的形状以承载待蒸发的膜材料。蒸发源的加热方法为使用大电流通过蒸发源产生热量,从而直接加热和蒸发膜材料。 电阻加热式蒸发源的特点、使用要求及选材 电阻加热式蒸发源结构简单,使用方便;能够蒸发温度小于1500℃的铝、金、银等金属,也能蒸发某些硫化物、氟化物和氧化物;对蒸发源材料的自身熔点要求高,通常需要高于被蒸发的材料;要求蒸发源材料的饱和蒸汽压要低,以便于蒸发过程中不会因为蒸气压过高而产生飞溅或导致设备损坏;要求蒸发源材料的化学性能稳定,且具有良好的耐执性,热源变化时,功率密度变化较小;蒸发源对膜材料的“湿润性”好有利于膜材的附着和生长。 加热所用电阻材料的要求是:高熔点,蒸发源材料的熔点必须高干蒸发膜材的熔点,这样才能避免蒸发源材料与膜材一起熔化;低的饱和蒸汽压,电阻材料的饱和蒸汽压要足够低,以便于在蒸发过程中不影响真空度和膜层的污染;良好的导电性能,电阻材料需要具有良好的导电性能,以便于加热蒸发过程可以顺利进行;化学性能稳定,加热蒸发源后,要确保电阻材料不会与膜材发生化学反应,生成化合物。如W、Mo、Ta等这些材料具有高熔点、高强度、良好的导电性和耐腐蚀性等特点因此适合用于真空蒸发镀膜工艺中的电阻加热源。石墨和氮化硼合成导电陶瓷等材料具有高强度、高硬度和良好的导热性,因此也常用于制作加热元件和电极。这些材料的耐腐蚀性能也很好,适用于各种环境下的加热和蒸发过程。对于某些特定的镀膜工艺,这些材料可以作为蒸发源用于制备各种涂层和薄膜。