а конденсації атомів металу в процесі осадження
2. Складний характер впливу температури полімерної підкладки на коефіцієнт конденсації (малюнок 7.14). У загальному випадку температурна залежність Кк є немонотонної і залежить від природи полімеру. br/>В
Малюнок 14 - Температурна залежність коефіцієнта конденсації атомів металу на поверхні поліетилентерефталату (полярного полімеру) (1) і поліетилену (Неполярного полімеру) (2)
Характер температурної залежності визначається конкуруючим впливом наступних основних процесів:
1) термічної активацією процесів реіспаренія, тому що ймовірність реіспаренія Wp = 1/tа (tа = toexp (Q/RT)) при нагріванні підкладки зростає;
2) впливом рухливості активних елементів макромолекул полімеру на процеси зародкоутворення. p> При осадженні атомів металу на поверхню неполярних полімерів, наприклад, поліетилену (ПЕ) при Т> Тс в умовах високої сегментальної рухливості макромолекул збільшується ймовірність виходу їх адсорбційно-активних ділянок на поверхню полімеру і участі в процесах адсорбції і подальшої конденсації атомів металу, що призводить до зростання коефіцієнта конденсації.
Встановлено, що при осадженні на поверхні полімерів, нагрітої до високої температури (полімер знаходиться у в'язко-текучому стані), за певних умов не відбувається утворення суцільної плівки (малюнок 15). br/>В
Малюнок 15 - Залежність оптичної прозорості металевого покриття, нанесеного на поліетилен, від температури поверхні
Даний ефект пояснюється дифузією атомів металу в обсяг розплаву полімеру. При Т> Ткр в поверхневому шарі полімеру формується композиційний металлонаполненний матеріал, в якому метал знаходиться в гранично дрібнодисперсному стані. При кристалізації, наприклад, ПЕ атоми металу концентруються в основному на поверхні утворюються кристалів полімеру у вигляді окремих кластерів. p> Для ряду систем полімер - метал на межі розділу фаз встановлено утворення хімічних металоорганічних сполук. Таким чином, при вакуумної металізації полімерів шляхом зміни температури поверхневого шару надається можливість створення систем з великою дифузійної кордоном і утворенням на межі розділу фаз хімічних сполук. Близькі до описаних вище процеси мають місце і при термообробці металізованих полімерів. p> Нанесення металевого покриття на поверхню орієнтованих полімерів має ряд особливостей. У Зокрема, коефіцієнт конденсації, морфологія частинок металу залежать від співвідношення напрямки орієнтації макромолекул в поверхневому шарі і площині падіння атомів металу. Якщо осадження атомів здійснюється у площині, що збігається з напрямком орієнтації макромолекул, то коефіцієнт конденсації має низькі значення. Якщо ж переважна орієнтація макромолекул і площину падіння атомів перпендикулярні, то коефіцієнт конденсації вище. При цьому на поверхні одноосно орієнтованих полімерів утворюються елліпсовідниє частки металу, форма яких обумовлена ​​відмінністю коефіцієнтів дифузії атомів металу в напрямку орієнтації і нормально до нього. p> Коефіцієнт К залежить і від рівня механічних напружень, створюваних в полімерних підкладках. Причому найбільш сильно ця залежність спостерігається при осадженні атомів металу на неполярні полімери (ПЕ, ПТФЕ). При осадженні ж на полярні полімери даний ефект практично відсутній. Ця особливість повинна враховуватися при виборі технології та режимів виготовлення полімерних деталей, що піддаються подальшій металізації. br/>
1.9 Технологія вакуумної металізації полімерних матеріалів
Типовий технологічний процес вакуумної металізації виробів з полімерних матеріалів включає такі основні стадії.
1. Конструкторська підготовка деталі до металізації. Полімерна деталь не повинна містити гострих країв, областей поверхні, затінених для спрямованого потоку атомів металу.
2. Сушіння і знегажування полімерних деталей. Полімери містять велику кількість адсорбованої вологи. Поліаміди, наприклад, адсорбують до 12% вологи. Вони містять також пластифікатори та інші низькомолекулярні речовини, які десорбіруясь у вакуумі можуть викликати різке підвищення тиску. Тому проведення сушіння при Т = 80 ... 100 0С і витримка 2 ... 3 години при даній температурі є необхідним умовою нанесення якісних покриттів. Знегажування рулонних плівкових матеріалів здійснюють, як правило, у вакуумній камері на стадії попередньої підготовки: рулон розмотують і одночасно піддають обробці тліючим розрядом, що викликає активну десорбцію адсорбованих газів.
Відпал полімерних матеріалів на стадії сушіння в цілому сприятливо позначається на властивостях і структурі матеріалу, так як значно знижуються внутрішні напруги і утворюється понад рівноважна структура. p> При сушінні полімерних плівок необхідно вживати заходів, що виключають утворення складок і витяжок.
При металізації полімерних матеріалів, які містять низькомолекулярні наповнювачі, використовують попереднє нан...
