Очистка полимера на атомном уровне.

 

Цель металлизации полимеров – это придание изделиям лучшей износостойкости, декоративных качеств, отражений света . Предприятия часто используют технологии применения тонких металлических пленок на поверхности полимеров. Но, чтобы получить качественные металлические пленки нужно сначала (до напыления металла) подготовить полимер .Для этого желательно, чтобы полимер имел уровень зеркальной полировки (примерно 11 класс) . Такой класс возможен для ПБТ — полимеров. Затем полимер моют (спирт, сушка) и переходят к очистке на атомарном уровне. Полимер прогревается и обрабатывается в газово-плазменном разряде. Используется невысокий вакуум (5-10 Па) и переменное напряжение в 3000 В , 50 гц . Задача — заставить будущий ионный поток колебаться .

Технология очистки полимера на атомном  уровне :

Рабочая камера ( в которой находится полимер) откачивается до вакуума 10-1 Па. (1 Па= 10-2 торр; 1 мм. рт. ст.=1 торр. =133,3 Па).

Затем рабочая камера наполняется инертным газом (Ar , 99,999% чистый инертный газ) до вакуума 5-10 Па и постоянно поддерживается на этом уровне вакуума. После того, как данный вакуум установлен, прикладывается переменное напряжение 3000 В (внешний источник электрической энергии ) . Возникает газовый плазменный разряд , который светится, сине-голубым свечением. Этот газовый плазменный разряд (низкотемпературная плазма) воздействует на полимер в течении 5-10 минут. Процесс показан на рисунке :

Плазма в среде аргона.

За это время производится очистка поверхности , что позволяет повысить коэффициент растекания в 2-3 раза. Т. е. энергия  плазмы в среде инертного газа (аргона) воздействует:

1.  Удаляет оксиды и загрязнения с поверхности полимера.
2. Энергия ионов переходит в тепловые колебания атомов полимера, разогревая полимер.
3. Ионная бомбардировка еще и активирует атомы поверхностного слоя полимера.

В дальнейшем (при напылении металлической пленки) все приведенные выше процессы положительно скажутся (на адгезии металлической пленки к полимеру). Т.е. физико-химическое взаимодействие между пластиком и будущим напыляемым металлом будет улучшено.
На картинке показаны  процессы происходящие на поверхности полимера (в газовый плазменном разряде).

Процессы на поверхности полимера.

На практике качество очистки полимера (на атомарном уровне) проверяется просто. В камеру кладется кусочек очищенного стекла . После проведения процесса очистки полимера кусочек стекла достается из камеры и на него нужно подуть. Если пара на кусочке стекла не видно — очистка на атомарном уровне очень хорошая.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

code