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佳達納米涂層 > 業界資訊 > 塑料基體上真空離子鍍TiN膜
塑料基體上真空離子鍍TiN膜
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佳達

時間 : 2020-08-19 08:30 瀏覽量 : 15

 塑料表面覆蓋一層薄膜,使之具有許多優良性能,如表面增強、導電、導磁、導熱、屏蔽、裝飾及釬焊等,開拓了這些材料應用的新領域?;瘜W鍍是塑料鍍膜應用最早最廣泛的技術,但化學鍍前的加工處理僅是為了使材料表面形成一層具有催化活性的貴金屬粒子吸附膜,促使化學鍍銅或化學鍍鎳的反應在塑料表面進行,工藝復雜冗長,價格昂貴,且具有毒性,其應用受到一定了的限制。真空鍍膜常用的方法有真空蒸發鍍膜,濺射鍍膜真空離子鍍膜三種。其中真空蒸發鍍膜顯著的缺點是沉積溫度高,而塑料耐高溫性能差。濺射鍍膜沉積溫度顯著低于真空鍍膜,但是膜層疏松多孔,力學性能差,膜與基體界面結合強度低。真空離子鍍膜是蒸發工藝與濺射技術的結合,它是在鍍膜形成的同時采用荷能離子轟擊工件表面和膜層,使得鍍膜層與基體結合力好,不易脫落。由于金屬原子的能量低于蒸鍍時的能量,即使是耐熱性較差的塑料,在其表面也可生成穩定性良好的薄膜。

 為了拓展塑料膜層技術,本文采用電弧離子鍍設備在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)表面制備了TiN涂層,并研究其表面形貌組成等。實驗采用電弧離子鍍膜機(俄羅斯科學院)制備TiN涂層。用99.999%的Ti為靶材,在規格為20mm20mm5mm的PMMA表面鍍上TiN薄膜。鍍前處理用乙醇水溶液[V(乙醇)V(H2O)=11]超聲清洗5min,在40條件下真空干燥5h后放入真空室。電弧離子鍍沉積參數:負偏壓為70V,電弧電流68A,N2氣氛,壓力0.3Pa,沉積t為30min。采用日立S-3400N型掃描電鏡及美國KEVE型能譜分析儀分析膜層表面形貌和化學成分;用日本理學D/max-2500/PC型衍射儀確定膜層的相結構。TiN膜層的表面形貌圖1為PMMA基體鍍膜前放大4000倍的掃描電鏡(SEM)表面形貌照片,可以看出,經清洗處理后基材PMMA表面光滑平整、無裂痕。

 以看出,顆粒中Ti的成分為,表面顆粒由純金屬粒子組成,而薄膜中n(鈦)n(氮)接近,說明鈦與氮離子反應不完全,一部分Ti以細小的粒子形式存在于膜層表面。


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