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1、2013 级物理学毕业论文学生姓名： 赖世荣学 号： 20110664137学院、系： 机电工程学院专 业： 物 理 学题 目： 真空镀膜在毛织物中的应用研究指导教师： 曾振武 讲师/ 硕士2016 年 11 月 25 日2013 级物理学一、 引言 .1二、 真空镀膜机理 .2三、 实验 .21. 实验材料 .22. 实验工艺 .3四、 实验结果测试 .3五、 结论 .42013 级物理学2013 级物理学1真空镀膜在毛织物中的应用研究13 物理学 赖世荣学号 20110664137摘 要 :文 章 从 真 空 镀 膜 的 机 理 入 手 , 通 过 在 羊 毛 织 物 上 镀 铝 和 钛
2、2 种 金 属 , 详 细 比 较 了 在 经 不 同 表 面 处 理 的 羊 毛 织 物 上 , 分 别 镀 不 同 的 金 属膜 , 织 物 对 微 波 的 屏 蔽 效 果 , 着 重 分 析 了 毛 织 物 的 表 面 处 理 程 度 、 所 镀 金 属 、镀 膜 时 间 等 影 响 因 素 ;探 讨 了 在 毛 织 物 上 镀 膜 的 特 殊 方 法 及 其 可 行 性 , 提出 了 真 空 镀 膜 在 毛 织 物 应 用 上 具 有 巨 大 潜 力 。1、引言真空镀膜技术起源于 20 世纪 30 年代，直到 80 年代才形成工业化大规模生产，广泛应用于电子、装饰装潢、通讯、照明等工业
3、领域。真空镀膜是在真空环境下，金属或金属氧化物变成气态原子或分子，沉积在金属或非金属表面而形成。和传统的电镀法相比，真空镀膜具有低能耗、无毒、无废液、污染小、成本低、装饰效果好、金属感强等优点，是一项很有发展前途的新技术。目前使用最广泛的镀膜方法，主要有热蒸发镀膜法和磁控溅射法。在人类不断提高生活质量的同时, 各种污染也随之产生。继“废气、废水、废渣和噪音”四大污染之后 ,微波辐射这一“隐形杀手”对人类生存空间所造成的污染也日益引起了人们的关注。微波是电磁波中的超高段, 其频率范围为 300 MHz 3000 GHz 。随着电子产品的日益普及, 微波辐射几乎无处不在, 如微波炉、电视、电脑、音
4、响、电冰箱、手机、电热毯、电炒锅以及一些物理、化学仪器等,所产生的微波都会对人体造成危害。近来人们不仅要求商品包装膜具有耐热性和高阻隔性 ,而且要求有良好的透明度和优良的可微波性 .制取高阻隔性透明薄膜方法之一就是在塑料薄膜上真空镀 SiOx ,镀氧化硅膜的无机层致密 ,具有高阻隔性 ,同时耐高温、透明、微波透过性能良好 ,又有类似玻璃容器的保鲜保香作用.可以用于蒸镀的原料除 SiOx 外 , 还有 Al2 O3 , Mg O, TiO2 , Gd2 O3 , Y2 O3 等.我国政府 1989 年颁布了“环境电磁波卫生标准(GB9175 -88)” ,规定一日电磁波辐射剂量密度不得超过 0.
5、3 mWh cm2 , 若在电磁辐射功率密度大于 1 mW cm2 环境下工作时, 必须穿戴个人防护用品, 且一天 8 h 的日辐射平均能量密度也不得超过 0.3 mWh cm2 , 一般不容许在功率密度超过 5 mW cm2 环境下工作 。解决微波污染问题的途径主要有 2 种 一是距离保护 二是屏蔽保护。 前者主要是根据微波; 辐射强度随距离增大而迅速衰减的原理, 依靠与辐射源保持较大的距离达到一定的保护作用。而后者主要是利用材料对2013 级物理学2微波的吸收 反射等屏蔽作用以达到对人体进行防护的效果。美国很早就采用化学镀银织物和金属纤维混纺织物进行防护,80 年代计算机操作人员就穿金属化
6、织物防护服 ;德国采用化学镀镍织物 ;日本采用金属化织物;瑞士、韩国及台湾地区等采用多元素或多离子化织物等。国内研制的防护材料基本上和国际同步, 只是应用范围仅限于军工、科研等领域, 没有广泛转为民用。目前在化纤上进行镀膜处理的较多, 而由于天然纤维的一些特性, 如回潮率大, 含水量多,导致镀膜有一定困难。基于市场发展的需求和应用前景 ,本文尝试在纯毛织物上镀铝和钛 2 种金属 ,分析了在毛织物上镀膜的特殊方法及其可行性。人们在塑料表面真空镀上金属膜. 经过表面金属化处理之后 ,完全绝缘的塑料表面具有金属那样反射、吸收、传导和衰减电磁波的特性 ,能够起到屏蔽电磁波干扰的作用。同理，将镀膜应用在
7、毛织物上也能起到相同的效果。据海关统计，2010 年 19 月中国羊绒及毛织物品出口总计 92563 万美元，同比增长23.2%。其中羊绒、无毛绒出口 1901 吨，金额 14116 万美元，同比分别增长 44%和 64%；羊绒毛织物品 78447 万美元，同比增长 17.9%。具体而言：羊绒纱线出口 2837 吨，金额23779 万美元，同比分别增长 22%和 44.8%；羊绒围巾 8162 万美元，同比增长 15.3%；羊绒衫 43040 万美元，同比增长 7%。2010 年上半年羊绒产业的一个显著特点是，原料价格虽高位运行，但市场终端产品销售价格未出现相应幅度调整，羊绒深加工企业利润并没
8、有和出口额同步上涨。他预计 2010 年下半年羊绒出口增幅会出现一定程度回落，羊绒行业出口整体向好，预计 2010 年增幅在 15%左右。2010 年，欧、美、日、韩等我国服装行业主要出口国家和地区需求也出现明显反弹。在外贸需求的拉动下，毛织物品市场出口量不断上扬，尤其是来自欧美国家的订单数量大增，不少织造企业甚至有些应接不暇，企业工人都在加班加点完成订单，毛织企业普遍感受到了这一轮市场复苏带来的暖意。但是，在外贸普遍向好的同时，我们也看到了压力的存在，这主要原因在于原材料产品和运费价格的上涨、毛织行业面临的招工难和加薪潮、人民币升值以及贸易保护主义日趋严重等四方面。现在毛织品平均利润率为 3
9、%5%，而且企业议价能力比较低，这四方面的压力使得盛泽外贸型企业陷入进退两难境地，一面是疯狂上涨的原材料价格，另一面是欧美等主要纺织品进口商因各种因素不断压低的报价。若这样的局面在今后持续下去，将会进一步积压低微的纺织业利润空间，毛织企业面临的选择将会是停产倒闭或放弃海外毛织物市场。毛织物外观光泽自然，颜色莹润，手感舒适，重量范围广，品种风格多。用毛织物制做的衣服挺括，有良好的弹性，不易折皱，耐磨，吸湿性、保暖性、拒水性较好，但易被虫蛀，需经防蛀整理或保藏时使用防蛀药剂。2013 级物理学32、毛织物毛织物可分为精纺呢绒、粗纺呢绒和长毛绒 3 类 精纺呢绒用精梳毛纱织制。所用原料纤维较长而细，
10、梳理平直，纤维在纱线中排列整齐，纱线结构紧密。精纺呢绒的经纬纱常用双股 3660 公支毛线。品种有花呢、华达呢、哔叽、啥味呢、凡立丁、派力司、女衣呢、贡呢、马裤呢和巧克丁等。多数产品表面光洁，织纹清晰。粗纺呢绒用粗梳毛纱织制。因纤维经梳毛机后直接纺纱，纱线中纤维排列不整齐，结构蓬松，外观多茸毛。粗纺呢绒的经纬纱通常采用单股 416 公支的毛纱。品种有麦尔登、海军呢、制服呢、法兰绒和大衣呢等。多数产品经过缩呢，表面覆盖绒毛，织纹较模糊，或者不显露。长毛绒经纱起毛的立绒织物。在机上织成上下两片棉纱底布，中间用毛经连结，对剖开后，正面有几毫米高的绒毛，手感柔软，保暖性强。主要品种有海虎绒和兽皮绒。精
11、纺呢绒一般幅宽为 144 厘米或 149 厘米，粗纺呢绒为 143、145 或 150 厘米，长毛绒为 118122 厘米。一般轻薄的精纺呢绒仅重 100 克/米 2，厚重的在 380 克/米 2 以上。粗纺呢绒轻薄的仅 180 克/米 2，厚重的可达 670 克/米 2 以上。长毛绒为 430850 克/米2。毛织物可分为粗针毛织物和细针毛织物，粗针毛织物一般用一些凹凸立体的花型，扭绳搬花，夹色镂空等工艺技术多个混合交叉进行织造。有花型美观大方，粗犷立体感强，秋冬做外套舒适保暖时尚，并且花型长久不变等优点。细针毛织物是毛织行业主要生产的物品，一般夹色做各种比例的色块和各种衫型款式，现代工艺和
12、电脑横机的发展使细针毛织物款式更加丰富，花型时尚美观立体多样，色彩绚丽和谐丰富，结合各种辅料和美化工艺织造的毛织物深受现代女性的欢迎喜爱。有适合满足四季穿着要求的各种毛织物，女性主要在春秋季节穿着，冷暖温度适宜，美观大方时尚。塑型修身美体，能够很好的体现女性的线条美.身体曲线美，坑条毛织物在这方面是布料等其他工艺产品没法比的，合身舒适也是它重要的工艺要求和优点。是毛织物受现代女性的欢迎喜爱的主要原因之一。2013 级物理学4优缺点坚牢耐磨、质 、保暖、有弹性、抗皱、不易褪色。缺点：毡化反应(易缩水)；羊毛容易被虫蛀，经常磨擦会起球；长期置于强光下会令其组织受损，耐热性差。3、真空镀膜机理真空镀
13、膜常用的方法有真空蒸发镀膜、磁控溅射镀膜和离子镀膜，真空蒸发镀膜在真空环境下加热镀膜材料 , 使它在极短时间内蒸发 ,蒸发了的镀膜材料分子沉积在塑料表面上形成镀膜层. 此法简单便利、操作容易、成膜速度快、效率高 ,是薄膜真空制备中最为广泛使用的技术 ,但薄膜与基体结合较差 ,工艺重复性不好 ,只能蒸发铝这样的低熔点金属.磁控溅射镀膜是在真空中充入惰性气体 ,并在塑料基体和金属靶之间加上高压直流电 ,由辉光放电产生的电子激发惰性气体 ,产生等离子体 , 等离子体将金属靶材的原子击出 ,沉积在塑料基体上.由于溅射原子能量比蒸发原子能量高 1 2 个数量级 ,高能量的溅射原子沉积在基体时转换的能量多 ,甚至可发生部分注入现象 ,同时溅射成膜过程中 ,基体始终在等离子区中被清洗和激活 , 因此溅射镀膜与塑料表面的附着力要比蒸发镀膜好 ,膜层致密、均匀 ,如配合适当的工件转动 ,可在复杂表面上获得较均匀的镀层.离子镀膜是蒸发工艺与溅射技术的结合 ,它是在镀膜的同时采用荷能离子轰
