Покр_на_рул_мат (1074615)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЙ НА РУЛОННЫЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Для нанесения тонких покрытий металлов и сплавов при низких температурах на различные рулонные материалы принципиально возможно использование процессов магнетронного ионно-плазменного распыления в сочетании с ионной обработкой поверхности.

Для реализации процессов вакуумной металлизации рулонных материалов, в частности полиэтилентерефталата ( лавсана типа ПЭТ ), полиэтилена, в том числе термоусадочной пленки, полипропилена, полихлорвиниловой пленки, искусственных кож, бумаги и других рулонных материалов толщи ной от 12-20 мкм и выше были разработаны устройства на базе вакуумных постов установок типа УВН-75-Р-1 и УВМ-15 У.

Устройство на базе УВМ-15 У схематично представлено на рис. 1.

Рис. 1

Устройство состоит из вакуумной камеры 1 цилиндрического типа диаметром 1600 мм со стандартными средствами откачки. В ней на параллельных стальных листах закреплены два протяженных источника магнетронного распыления 2, защитные охлаждаемые экраны-аноды 3, размоточный и намоточный барабаны 4, имеющие привод от ввода движения в вакуум, направляющие валки 5, свободно вращающиеся при движении пленки. В вакуумную камеру введены также дополнительные электроды и линия натекания рабочего газа, включающая промежуточную емкость для аргона, редуктор, клапан и игольчатый натекатель.

Устройство магнетронного распыления схематично представлено на рис. 2.

Рис. 2

Устройство содержит цилиндрический водоохлаждаемый катод диаметром до 50-60 мм и длиной до 1000 мм. Внутри катода размещена передвижная магнитная система, состоящая из цилиндрических постоянных магнитов (сплав ЮНДК) в алюминиевой оснастке, удерживающей магниты (зазор между одинаковыми полюсами 5 мм) и позволяющей перемещать систему вдоль катода. К торцам катода подходят трубки водяного охлаждения с электрической изоляцией, ведущие к выходному фланцу. На торцах катода и металлических пластинах держателя конструкции имеются изоляторы и защитные экраны. Анодом конструкции служат водоохлаждаемые экраны со сменными листами. Устройство имеет до 20 зон разряда (соответственно количеству магнитов) кольцевого типа. Материалом катода может быть любой немагнитный металл или сплав, в частности алюминиевый сплав Д-16, латунь, бронза, сталь 12Х18Н10Т, титан ОТ-4, циркониевый сплав Э-110. Блок управления и питания магнетронного источника обеспечивает стабилизацию тока разряда в диапазоне 1-12 А при напряжениях разряда 300-650 В.

Вольт-амперная характеристика магнетронного разряда при давлении рабочего газа (чистый технический ар гон) 0,13- 0,17 Па приведена на рис. 2. Рабочий режим разряда устанавливается через 5-10 минут работы (для алюминия достигает 20-3 0 минут).

Возможна также обработка в тлеющем разряде при форвакуумной откачке камеры при давлениях порядка 10 Па и использовании отдельного источника разряда (до 500-600 В при токах до 3-4 А). В этом случае пленка может быть перемотана в камере с активацией поверхности и удалении остатков растворителей и паров с поверхности.

Блок управления обеспечивает стабильное перемещение рулона независимо от его диаметра (диапазон 100-300 мм) со скоростью 2-10 см/с. Для перемотки возможно использование скорости до 50 см/с без стабилизации. Стальные валки направляю т движение пленки и свободно вращаются на подшипниковых узлах.

Основные параметры устройства приведены в таблице

Степень вакуума в рабочей камере, Па	10-2
Ток разряда при распылении, А	12
Ширина обрабатываемой пленки, см	62
Скорость обработки пленки, см/с	2-10
Температура пленки, К	310-340
Толщина покрытий, нм	10-100
Материал покрытий	алюминиевые и медные сплавы, нержавеющая сталь, титан

Как показали исследования основной проблемой при нанесении тонких металлических покрытий на полимерные материалы и бумагу является их заметное сорбирование паров воды и растворителей, что требует длительной предварительной сушки, а также выдержке рулонов в вакууме (до 10-20 часов). До статочно эффективно способствует удалению паров обработка в плазме при форвакуумной откачке рабочего объема (средняя плотность тока разряда до 0,05 мА/см² , время обработки 5-10 с ).

Оптимальная толщина покрытий, создающая декоративный эффект для алюминия, меди и латуни составляет 20-40 нм. Адгезионная прочность покрытий из титана и нержавеющей стали при толщине до 50 нм на лавсане превышает 10 М Па. Химическая устойчивость определяется материалом покрытия. Достаточно перспективным представляется использование двухслойных покрытий типа металл - прозрачный оксид металла, например оксид циркония или титана, создающие цветовые эффекты из-за гасящей интерференции в тонких слоях на поверхности отражающего покрытия. Принципиально возможно нанесение покрытий на поверхность пленки или ее части через металлическую маску, образующую рисунок.

Технологический процесс формирования покрытий включает в себя сушку пленки, выдержку пленки в вакууме, получение стартовой степени вакуума, ионную обработку поверхности (при необходимости), нанесение покрытия магнетронным распылением (скорость обработки до 300 м/ч), перемотку рулонного матери ала (длина рулона до 2 км) и дополнительные обработки, например нанесение лакового покрытия.

Достаточно перспективно использование металлизации полимерных пленок при создании защищенных от подделки голографических марок (нанесение алюминия и сплавов циркония толщиной до 50 нм и двухслойные покрытия).

Травление металлорезиста

В качестве металлорезиста наиболее широко применяют нанесенный методами тонкопленочной технологии хром. При этом травление металлорезиста обычно осуществляют, применяя химреактивы в жидком состоянии. Поэтому рассматривается жидкостное травление хрома. Хром является тяжелым металлом с хорошей адгезией к оптическим стеклам. Поэтому хром используют не только в качестве материала маски, но и как подслой для напыления последующих слоев.

Рассмотрим механизм травления хрома. Применяемые в микроэлектронике травители хрома представляют собой смесь перхлорной кислоты HClO₄ и цериевого нитрата аммония (NH₄)₂[Ce(NO₃)₆]. Перхлорная кислота относится к категории весьма сильных кислот, она почти полностью диссоциирует в водных растворах. Перхлорная кислота служит в качестве химического стабилизатора цериевого нитрата аммония (NH₄)₂[Ce(NO₃)₆], который является весьма сильным окислителем. Травление хрома в этом травителе протекает по следующей химической реакции:

3Ce(NH₄)₂(NO₃)₆ + Cr = Cr(NO₃)₃+ 3Ce(NH₄)₂(NO₃)₅

Таким образом, степень окисления церия уменьшается с IV до III, тогда как степень окисления хрома повышается с 0 до III. Нитрат хрома, образующийся в процессе реакции, оседает темной пленкой на поверхности хрома, и, благодаря своей хорошей растворимости, переходит в раствор травителя.

В этом травителе хорошо травятся медь, серебро и ванадий, тогда как алюминий, титан, вольфрам и никель имеют сравнительно низкую скорость травления. Благородные металлы не чувствительны к этому травителю.

Рекомендуется следующий состав жидкостного травителя хрома:

(NH₄)₂[Ce(NO₃)₆] : HClO₄ : H₂O = 10,9% + 4,25% + 84,85%

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лекций