真空镀膜技术概述介绍

真空镀膜技术概述介绍 一、 真空镀膜技术概述介绍 真空镀膜是表面处理技术的一项分支，是指为了减少杂质的干扰，在高度真空环境下，通过物理或化学手段，将金属、非金属或化合物材料（膜材）转换成气态或等离子态，并沉积于玻璃、金属、陶瓷、塑料或有机材料等固体材质（简称基材、基板或基片）表面形成薄膜的过程。 利用真空镀膜技术镀制薄膜后，可使材料表面获得新的复合性能并实现新型的工程应用，赋予材料表面新的机械功能、装饰功能和声、电、光、磁及其转换等特殊功能（例如防辐射、增减透光、导电或绝缘、导磁、抗氧化、耐磨损耐高温耐腐蚀等），从而改善产品原有性能、提高产品质量、延长产品寿命等。和传统镀膜方法（如电镀、化学镀膜）相比，真空镀膜使用的镀膜材料种类更丰富、膜层厚度更易控制、附着力更强、适用范围更广，在操作过程中更加节能、安全、环保。 真空镀膜技术与传统的电镀、热浸镀技术相比较，主要有三大优势：一是不影响被镀材料的质量，在加热镀膜材料时，不需要过高温度，因此不会出现被镀材料在几何尺寸上发生变形或降低材质性能等现象；二是可以较大范围内自由选择镀膜材料，更容易在组成和构造上对膜材进行控制；三是镀膜过程与电镀、热浸镀技术相比，对周围环境影响更小。 二、 镀膜设备发展趋势 （一）产能结构有望挑战 我国真空镀膜机行业发展较为成熟，真空镀膜技术创新能力不断增强，产品类型不断丰富，但低档真空镀膜机产能过剩，高档真空镀膜机产品供给不足，大多依赖进口，整体真空镀膜机行业的产品结构有待调整。 （二）产品自动化智能化环保化 真空镀膜技术应用广泛，各种大小型工业产品基本都需要进行镀膜处理，未来真空镀膜机的市场增长趋势稳健，发展前景良好。未来随着计算机技术、微电子技术与真空镀膜技术的结合应用，真空镀膜机的产品性能将进一步提高，尤其是精确性、高效性、稳定性等综合控制性能将大幅度改善，而且高新技术的应用将促使真空镀膜机设备越来越自动化、智能化、环保化。 （三）产品精确性稳定性等逐渐提高 从真空镀膜工艺应用来看，真空镀膜工艺可用于信息记载和存储介质，也可用于传感器、光学仪器中，在集成电路制造、装饰品、显示器、玻璃镀膜等领域也可大量使用。随着工业不断发展进步，对工业产品制作材料的性能要求不断提高，相应的镀膜产品的精确性、稳定性等要求也逐渐提高。 三、 发展背景：传统电镀危害程度高，促使真空镀膜成为行业发展主流趋势 目前，在电镀行业发展的背景下，出现了越来越多的问题，其中包括粉尘危害、环境污染、触电危险等等。传统的水电镀不仅对环境造成较大的污染，还对人体也造成较大的伤害，并且镀膜的质量不高。随着环保治理和生态红线的刚性倒逼，真空镀膜以高性价比、低污染的优势成为表面处理业内主流技术，一方面，迎合了国家可持续发展的战略，另一方面能够减少不必要的损耗和浪费，起到了节能环保作用。 我国的真空膜技术最早出现在20世纪30年代，直到80年代才出现大规模的应用。当前，我国已成为全球真空镀膜大国，覆盖产品品种超过80%，真空镀膜作为我国的新兴产业，在中低端领域，行业发展速度较快，形成特色鲜明的工艺和产品，并且凭借价格优势逐步占据一部分市场份额。从总体上来看，我国真空镀膜行业经济运行处于平稳状态，且稳中有进。 四、 中国真空镀膜设备市场现状分析 近年来，随着国家先后发布《中国制造2025》、《十三五国家战略性新兴产业发展规划》、《我国十四五规划和2035年远景目标纲要》等纲要性指导文件，制造强国是我国未来经济发展的核心战略之一，高质量发展智能装备制造及新材料、基础元器件、先进基础工艺、产业技术基础等是制造强国的重要体现。真空镀膜应用广泛，从较为传统的五金、塑胶、建筑应用等装饰膜产业至光学光电子元器件、集成电路、太阳能光伏、新能源动力电池、医疗器械等功能膜战略新兴产业均有应用。高端、核心真空镀膜技术是解决我国智能装备制造、新材料等领域的关键环节之一，是重要的基础性产业。 目前中国正大力发展半导体、新一代信息产业、新材料、新能源、航天航空等产业，在此背景下真空镀膜行业将秉承高质量发展路线，进一步提升技术水平，增强核心竞争力。 总体而言，随着《重点新材料首批次应用示范指导目录（2019）》《我国十四五规划和2035年远景目标纲要》等一系列国家和行业政策的推出，对相关行业的健康发展提供了良好的制度和政策保障，同时为高端真空镀膜设备行业企业经营发展提供了有力的法律保障及政策支持，对高端真空镀膜设备企业的经营发展带来积极影响。高端真空镀膜设备企业的经营发展受益于国家大力支持消费电子、新材料、智能制造、新能源等行业发展的各类产业政策。 五、 发展趋势：真空镀膜产品越来越多元化，未来市场规模呈现良好发展态势 （一）真空镀膜行业未来增长趋势稳健，发展前景良好 随着全球电子信息产业、半导体、光学元器件、光伏产业等行业生产规模持续扩张，我国顺应趋势能够促进真空镀膜行业的发展。从应用领域来看，真空镀膜几乎可以在任何基材上成膜，所以它的应用范围非常广泛，主要集中在机械制造加工业、汽车工业、医疗器械、消费电子、航空、新能源等行业。为了使我国经济进一步发展，国家必然会针对这些行业出台相关的扶持政策及产业规划的推进，可见，未来这些行业发展前景十分乐观。下游行业的快速发展所带来的需求的旺盛，必将导致作为上游行业的真空镀膜行业迎来重大的发展机遇，其市场规模有望保持稳健的增长趋势，未来发展前景良好。 （二）突破技术瓶颈，促进产品多元化 真空镀膜技术在制造业乃至高新技术产业的发展中占据着至关重要的地位，真空镀膜产品应用领域广泛，各种大小型工业产品基本都需要进行镀膜处理，以保障产品更加耐用。伴随着工业的不断发展进步，对工业产品制作材料的性能要求不断提高，相应的真空镀膜产品的稳定性、精确性等要求也逐渐提高。但是，由于我国目前主要从事中低档产品，高档真空镀膜产品供给不足，相关技术瓶颈还未突破，大多依赖进口，因此，就需要行业不断加强技术研究，突破相关技术瓶颈，促进计算机技术、微电子技术与真空镀膜技术的结合应用，进一步提高真空镀膜的产品性能，特别是对于产品的精确性、高效性、稳定性等方面的性能将会得到大幅度改善，而且技术的不断高端化将会促进真空镀膜产品应用领域范围不断扩大，向自动化、智能化、环保化方向不断发展。 六、 发展现状：下游行业的高速发展，导致我国真空镀膜行业市场需求旺盛 真空镀膜是指在真空环境中通过物理或者化学手段，对玻璃、金属、陶瓷、塑料或有机材料等固体材质镀上膜层，所镀膜层通常采用金属、合金、化合物等材料，使得该固体材质具有防辐射、增透光、导电、导磁、绝缘、耐磨损、耐高温、耐腐蚀、抗氧化和装饰等特定功能，以实现提高产品质量、环保、节能、延长产品寿命、改善原有性能的一种方法。随着我国制造业越来越发达，真空镀膜的应用领域更加广泛，除了应用在消费电子、集成电路、光学光电子元器件等领域外，还可以应用到航空航天、机械制造、医疗设备、建筑等方面。 真空镀膜技术在消费电子领域有着广泛的应用，另外，消费电子产品中的金属结构件、摄像头、玻璃应用等均需要真空镀膜工艺。从我国消费电子的市场规模来看，近年来，我国消费电子的市场规模整体呈上升趋势，其中2020年受疫情影响，消费电子的销售量下滑，导致市场规模的减少。而到了2021年，随着我国疫情防控得当，市场逐渐恢复，我国消费电子的市场规模也逐渐上升至18113亿元，预计2022年也将呈现增长态势，逐步增长到18649亿元，较2021年增加2．96个百分点。除了在消费电子的应用，真空镀膜的应用领域非常广泛，在国家政策及下游行业需求的推动下，真空镀膜行业未来发展前景广阔。 为了促进我国高质量发展，国家大力发展光学光电子元器件、集成电路、太阳能光伏、新能源动力电池等新兴产业，使得相关产业对真空镀膜的需求量高速增长。数据显示，中国真空镀膜行业从2017年的256．22亿元增加到2021年的485．81亿元，随着未来逐步加强对真空镀膜行业领域的技术突破，应用领域不断扩大，导致其市场规模将得到大幅度上涨，预计2022年中国真空镀膜行业的市场规模达到591．51亿元，同比增长21．76个百分点。 目前，中国真空镀膜设备行业主要分为PVD镀膜设备、CVD铍膜设备、磁控溅射设备、其他真空铍膜设备四大类，其中PVD镀膜设备占整体真空镀膜设备市场规模的55．32%，占比位居首位，其次，CVD铍膜设备占整体真空镀膜设备市场规模的36．67%，再次，磁控溅射设备占整体真空镀膜设备市场规模的6．95%，最后，其他真空铍膜设备占整体真空镀膜设备市场规模的1．05%。 从技术层面来看，真空镀膜技术不仅仅是产品内在质量的保证，还是产品外观质量保证的重要手段，为了使真空镀膜设备更具高效性和智能自动化，需要不断地加强技术研发。在2017-2020年间，中国真空镀膜专利申请量呈现持续上升状态，从2017年的515项增加到2020年的836项，到2021年，中国真空镀膜专利申请量为774项，较2020年下降62项，而2022年继续保持下降趋势，为477项。 七、 镀膜设备中国市场发展现状 随着工业技术的不断发展，对材料的综合性能要求也不断提高，单一材料性能已不能满足某些特定环境下工作机械的性能要求。国内真空离子镀膜机经过几十年的发展，相对于国外高端镀膜设备而言，在自动化程度与技术上取得了一定的进步，但在镀膜产品稳定性和精确性方面尚需提升，高端设备仍依赖进口。同时多弧离子镀膜机低端产品市场存在供大于求的情况，价格竞争较为激烈。 真空镀膜行业市场调查分析报告显示，当前我国真空镀膜设备行业等传统制造业产能过剩已经显现，倒逼效应显著，国家大力发展环保产业，对传统电镀行业予以取缔或转型或限产，这正是离子镀膜行业发展的大好时机。真空镀膜的高性价比以及传统电镀对环境的污染迫使真空镀膜成为了主流，各种类型各种镀膜工艺的真空镀膜设备不断增加。 中国现阶段工业化进程较慢，基础环节和设备条件还相对落后，未来上升空间巨大。通过对照工业4．0对工业化发展进程的划分，中国工业中只有极少数领域处于工业4．0阶段，大多数则处于工业3．0的中前期阶段，甚至还有一定产业或企业处于工业2．0阶段，这种工业化发展不平衡意味着未来高端智能工具消费的稳定需求。中国经济规模增长和国际地位提升相匹配的节能环保要求和新兴战略性产业发展也将带来高端真空镀膜数控设备工具消费水平的升级需求。 我国为顺应全球现代制造业升级的需求相继印发了《中国制造2025》、《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》和《增强制造业核心竞争力三年行动计划（2015-2017年）》等一系列战略规划、政策措施。上述指导意见中明确指出加快高端精密数控设备与智能加工中心研发与产业化，突破多轴、多通道、高精度高档数控系统、伺服电机等主要功能部件及关键应用软件，开发和推广应用高端数控、高速、高效、柔性并具有网络通信等功能的高档数控设备、基础制造装备及集成制造系统。 八、 中国真空镀膜设备市场发展趋势预测：市场增长趋势稳健，发展前景良好 真空镀膜技术应用广泛，各种大小型工业产品基本都需要进行镀膜处理，未来真空镀膜机的市场增长趋势稳健，发展前景良好。未来随着计算机技术、微电子技术与真空镀膜技术的结合应用，真空镀膜机的产品性能将进一步提高，尤其是精确性、高效性、稳定性等综合控制性能将大幅提升。 我国真空镀膜机行业发展较为成熟，真空镀膜技术创新能力不断增强，产品类型不断丰富，但低档真空镀膜机产能过剩，高档真空镀膜机产品供给不足，大多依赖进口，整体真空镀膜机行业的产品结构有待调整。当前我国真空镀膜设备行业等传统制造业产能过剩已经显现，倒逼效应显著，国家大力发展环保产业，对传统电镀行业予以取缔或转型或限产，这正是离子镀膜行业发展的大好时机。 随着国家对环境保护的日益重视，真空镀膜的高性价比、低污染的特点将成为表面处理业内主流技术。一方面，表面处理技术发展趋势是向低耗能无污染的技术方向发展，真空镀膜技术依附其环保节能、安全可控的特性，配合国家可持续发展战略，市场