一、行業(yè)發(fā)展概況
真空鍍膜是指在真空環(huán)境下，將某種金屬或金屬化合物以氣相的形式沉積到材料表面（通常是非金屬材料），屬于物理氣相沉積工藝（PVD）。因為鍍層常為金屬薄膜，故也稱真空金屬化。廣義的真空鍍膜還包括在金屬或非金屬材料表面真空蒸鍍聚合物等非金屬功能性薄膜。
真空鍍膜有三種形式，即蒸發(fā)鍍膜、濺射鍍膜和離子鍍。其中，蒸發(fā)物質(zhì)的分子被電子碰撞電離后，以離子沉積在固體表面，稱為離子鍍。這種技術(shù)是D.麥托克斯于1963年提出的。離子鍍是真空蒸發(fā)與陰極濺射技術(shù)的結(jié)合。真空離子鍍膜又可分為電弧離子鍍、磁控濺射離子鍍、空心陰極離子鍍膜三種方式。
真空鍍膜的功能是多方面的，這也決定了其應用場合非常豐富?？傮w來說，真空鍍膜的主要功能包括賦予被鍍件表面高度金屬光澤和鏡面效果，在薄膜材料上使膜層具有出色的阻隔性能，提供優(yōu)異的電磁屏蔽和導電效果。如手表外殼鍍仿金色，機械刀具鍍膜等。
表面處理的快速發(fā)展及廣泛應用被認為是制造領域中的重要進展，以其實用性和優(yōu)質(zhì)、高效、低耗的特點在制造業(yè)、維修業(yè)中占領了市場，并且呈穩(wěn)步上升的態(tài)勢。目前技術(shù)成熟并投入工業(yè)實際應用的表面處理技術(shù)已多達上百種，表面加工技術(shù)不僅是產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量得以保證的關鍵，也是產(chǎn)品外觀質(zhì)量保證的重要手段。
表面處理行業(yè)發(fā)展的核心驅(qū)動力在于技術(shù)的改進和創(chuàng)新。國內(nèi)整個表面處理行業(yè)的行業(yè)集中度還比較低，中小型企業(yè)居多。國外運用較為成熟的技術(shù)包括熱化學表面改性技術(shù)、PVD、CVD、PCVD技術(shù)、高能等離子表面涂層技術(shù)、金剛石薄膜涂層技術(shù)、多元多層復合涂層技術(shù)、表面改性與涂層工藝模擬和性能預測技術(shù)等。
國內(nèi)在這些技術(shù)的研發(fā)和實際運用方面整體發(fā)展落后于國外，大部分成熟技術(shù)和工藝方法需要引進國外的技術(shù)專利。但近十年來，因為國內(nèi)經(jīng)濟的不斷提高及人民生活水平的改善，極大影響了鍍膜工業(yè)在國民經(jīng)濟的地位和作用，國內(nèi)市場對于產(chǎn)品鍍膜的要求越來越多，市場需求越來越大。
在表面改性服務中，真空鍍膜技術(shù)的發(fā)展是最快的，它已經(jīng)成為了當代最先進的表面處理方法之一。真空鍍膜技術(shù)初現(xiàn)于20世紀30年代，四五十年代開始出現(xiàn)工業(yè)應用，工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)開始于20世紀80年代，在電子、航天、包裝、裝潢、燙金印刷等工業(yè)中取得廣泛的應用。真空鍍膜的功能是多方面的，這也決定了其應用場合非常豐富。真空鍍膜技術(shù)使得固體表面具有耐磨損、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化、防輻射、導電、導磁、絕緣和裝飾等許多優(yōu)于固體材料本身的優(yōu)越性能，達到提高產(chǎn)品質(zhì)量、延長產(chǎn)品壽命、節(jié)約能源和獲得顯著技術(shù)經(jīng)濟效益的作用。因此真空鍍膜技術(shù)被譽為最具發(fā)展前途的重要技術(shù)之一，并已在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展中展現(xiàn)出誘人的市場前景。
真空鍍膜設備是鍍膜工業(yè)上的一個重要部分，若沒先進高效的鍍膜機器，就沒有現(xiàn)代化的鍍膜工業(yè)。與傳統(tǒng)的化學鍍膜和水電鍍膜相比，真空離子鍍膜的鍍層材料都是在真空的環(huán)境下通過等離子體沉積在工件表面，解決了化學鍍膜中的溶液污染問題，不會產(chǎn)生有毒或有污染的物質(zhì)；鍍出來的膜層硬度更高，耐磨性和耐腐蝕性好，性能更穩(wěn)定，如鍍制硬質(zhì)合金刀具可使其壽命提高2-10倍；其工藝處理溫度可以控制在150-500℃以下，適用于多種基體材料，可制備多姿多彩的膜層。因此，從二十世紀50年代開始，化學鍍膜就逐步被更符合現(xiàn)代綠色制造的發(fā)展方向的真空鍍膜取代，真空鍍膜是鍍膜行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，其應用已經(jīng)引起了世界各國制造業(yè)的高度重視。
二、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
表面處理行業(yè)的上游企業(yè)主要為金屬、非金屬原料、機械制造、專用設備制造及輔助配件制造等行業(yè)，該類行業(yè)技術(shù)相對成熟，供應充足?？傮w而言，上游行業(yè)價格平穩(wěn)下降，質(zhì)量不斷提升，為表面處理行業(yè)的發(fā)展提供了空間。
下游主要應用于切削類刀具、模具、汽車零部件及其他精密零部件等行業(yè)。目前，表面處理技術(shù)運用成熟的行業(yè)主要集中在機械制造加工業(yè)、汽車工業(yè)、醫(yī)療器械、消費電子、航空、新能源行業(yè)。
三、行業(yè)發(fā)展中的不足
1、國內(nèi)企業(yè)規(guī)模偏小，行業(yè)集中度低
目前，國內(nèi)從事真空鍍膜涂料制造的企業(yè)有上百家。然而，沒有完整的產(chǎn)品行業(yè)標準體系，也缺乏權(quán)威、專業(yè)的真空鍍膜產(chǎn)品及真空鍍膜涂料的性能檢測檢驗機構(gòu)等，這些不利因素，已成為制約我國真空鍍膜涂料行業(yè)發(fā)展的瓶頸。目前，我國加工企業(yè)的規(guī)模整體偏低，中小型加工企業(yè)較多，產(chǎn)業(yè)集中度較低。我國缺乏具有強大競爭力的大型企業(yè)或企業(yè)集團，企業(yè)競爭力弱、產(chǎn)品單一，市場話語權(quán)不高，經(jīng)濟效益不高。面對國外企業(yè)的強勢擴張，成本優(yōu)勢已經(jīng)不再明顯，迫切需要擴大規(guī)模，集約化生產(chǎn)，站穩(wěn)民族品牌。
2、人力成本優(yōu)勢下降
一方面，隨著城市生活成本快速上升，社會平均工資逐年遞增，制造業(yè)整體人力成本優(yōu)勢下降。另一方面，行業(yè)內(nèi)公司對于技術(shù)的開發(fā)和創(chuàng)新需求較高，人力資本對行業(yè)內(nèi)公司的經(jīng)營發(fā)展影響深遠。具有豐富業(yè)務經(jīng)驗和素質(zhì)的中高端人才工資薪酬呈上升趨勢，導致未來行業(yè)內(nèi)公司將面臨人力成本上升利潤水平下降的風險。
3、加工技術(shù)與設備機械化水平低，研發(fā)與創(chuàng)新能力薄弱
國內(nèi)企業(yè)大多不重視或無力開展企業(yè)研發(fā)和創(chuàng)新能力建設，企業(yè)研發(fā)人才和研發(fā)設施缺乏，與科研院所結(jié)合不緊密，致使企業(yè)研發(fā)與創(chuàng)新能力差，技術(shù)水平相對落后。這就導致了產(chǎn)品的同質(zhì)化嚴重，易于模仿，門檻較低，競爭力差。而國外企業(yè)大多有獨立的研發(fā)部門，或者利用產(chǎn)學研基地，依靠技術(shù)和創(chuàng)新，利用品牌差異化來贏得市場份額。如果想要做大做強，技術(shù)提高和產(chǎn)品創(chuàng)新是不可缺少的途徑。
四、行業(yè)發(fā)展的趨勢
1、PVD技術(shù)趨于主流地位
當今鍍膜行業(yè)使用的制作方式主要有兩種，一種是化學氣相沉積，也就是化學鍍膜（CVD），一種是物理氣相沉積，也就是真空鍍膜（PVD）?；瘜W鍍膜是把含有構(gòu)成薄膜元素的氣態(tài)反應劑或液態(tài)反應劑的蒸氣及反應所需其它氣體引入反應室，在襯底表面發(fā)生化學反應生成薄膜的過程。在化學鍍膜的過程中，容易產(chǎn)生溶液污染，如果鍍件表層雜質(zhì)多，鍍出來的效果不好?；瘜W鍍膜需要的反應溫度很高，一般要控制在1000℃左右，但很多基體材料是無法經(jīng)受如此高溫，性能變壞。如在硬質(zhì)合金刀具上蒸鍍TiN，基體擴散出來的碳會與溶液發(fā)生反應而形成脫碳層，該層韌性差，抗彎強度低，造成刀具使用壽命縮短。而PVD技術(shù)解決了化學鍍膜中的溶液污染問題，不會產(chǎn)生有毒或有污染的物質(zhì)，鍍出來的膜層硬度更高，耐磨性和耐腐蝕性好，性能更穩(wěn)定，可制備多姿多彩的膜層，鍍制硬質(zhì)合金刀具可使其壽命提高2-10倍。
因此，從行業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢來看，等離子處理、真空法將成為未來行業(yè)技術(shù)發(fā)展的方向。
2、環(huán)保行業(yè)欣欣向榮促進應用領域多元化
鍍膜技術(shù)從重污染轉(zhuǎn)為輕污染直至以后的無污染，創(chuàng)新是前提，隨著更新型高效節(jié)能環(huán)保的真空機械設備研發(fā)必將改變整個工業(yè)。一方面，表面處理技術(shù)的發(fā)展趨勢是向低耗能無污染的技術(shù)方向發(fā)展。它取代了傳統(tǒng)的電鍍和化學處理方法，減少了傳統(tǒng)工藝方法產(chǎn)生的污染，保護了環(huán)境。另一方面，表面處理技術(shù)對于被處理物件的表面進行各種改性改造，增強了被處理物件表面的耐磨性、耐腐蝕性、光滑度等屬性，使得被處理物件在使用過程中大大減少了損耗和浪費，也起到了節(jié)能環(huán)保的作用，符合國家在產(chǎn)業(yè)政策和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃上的導向。而掌握了低耗能無污染的先進技術(shù)的企業(yè)，能夠占領市場先機。
3、消費者需求多樣化和下游行業(yè)需求旺盛
表面處理行業(yè)的下游主要集中在機械制造加工業(yè)、汽車工業(yè)、醫(yī)療器械、消費電子、航空、新能源等行業(yè)。隨著國家針對這些行業(yè)出臺相關的扶持政策和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的推進，未來這些行業(yè)的發(fā)展前景十分樂觀，在國家政策的扶持下必然會有較為快速的發(fā)展，下游行業(yè)快速發(fā)展所帶來的旺盛的需求，會給作為上游行業(yè)的表面處理行業(yè)帶來重大的發(fā)展機遇。
4、政府大力支持
經(jīng)過近二十年的發(fā)展，我國的真空鍍膜行業(yè)已獲得了長足的進步。特別是我國世界制造業(yè)中心地位的確立，使我國在國際真空鍍膜行業(yè)中占有舉足輕重的位置。隨著國家對環(huán)境保護的日益重視，傳統(tǒng)水電鍍工業(yè)由于其高污染、高能耗等缺點，已被國家列入限制發(fā)展行業(yè)。這對國內(nèi)真空鍍膜行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的發(fā)展機遇，傳統(tǒng)水電鍍工藝已在越來越多的領域被新興的真空鍍膜技術(shù)所取代。在國內(nèi)，現(xiàn)有大大小小的真空鍍膜企業(yè)數(shù)千家，且呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。
