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纳米涂层为什么能让电子设备防水呢?
纳米涂层是一种厚度为50-800纳米,约为人类头发直径千分之一的透明薄膜纳米涂料。纳米涂层低凸的表面可以吸附周围的气体分子,形成一层稳定的薄膜气垫,避免了pcb表面及元器件管脚金属材料与水分子的直接接触。在pcb表面形成极细微的网状膜层,有效降低线路板及电子元器件表面能,使沉积在pcb表面的水滴接触角趋于值,pcb表面呈现出较强的超疏水性能。由于纳米涂料膜层表面的孔径又远小于水分子,使其无法自然渗入,派瑞林弹簧绝缘处理,因此形成了类似于荷叶托住水珠的防水效果,即通常所说的超疏水荷叶效应。
使用傅里叶变换红外光谱仪( ftir,弹簧绝缘, nicoletauatar 370 dtgs)对a - c: f薄膜表面的化学成分及成键结构进行分析。利用光学接触角测试仪( phoenix 300)测量a - c: f薄膜与去离子水之间的接触角。把水滴滴到一固体平面上时,平衡状态下液- 气界面所成的角度θe 表示接触角。
利用扫描探针显微镜(afm, dimension3100)测量a - c: f薄膜(以硅片为基底,硅片表面光洁平滑, rms值为0. 1 nm) ,观察不同放电条件下a - c: f薄膜形貌的变化。实验在---环境中操作,使用掺磷硅纳米碳针尖,针尖直径< 10nm,测量范围为2 μm ×2 μm。实验中选取轻敲模式(即在一个振动周期的大部分时间内针尖不接触a - c: f薄膜表面,可以对薄膜进行无损检测)测量a - c: f 薄膜的表面形貌。用台阶仪( surfcorder et4000m)测量薄膜厚度,再用厚度除以沉积时间,得到薄膜的沉积速率。
放电室腔体真空密闭,气体放电间隙在0~5 mm可调,实验选用厚为3. 5 mm的普通玻璃作为介质,高压电极与玻璃介质接触,地电极与玻璃介质间隙为3 mm。抽气系统由机械泵( zxz - 4型,上海真空泵厂)和电磁真空带充气阀(ddc - jq - a,派瑞林弹簧绝缘镀膜,上海阀门二厂)组成。
放电压力通过电容压力计(626a型,美国mks公司)测量,并经流量显示仪(d08 - 4d /zm型,北京七星华创)调节。采用介质阻挡等离子体增强化学气相沉积(dbd -pecvd)法是以硅片(p - si ( 100) ) 、玻璃介质和滤纸为基底沉积a - c: f薄膜, c4 f8 ( 99. 99 % )为放电气体,ar为工作气体, c4 f8和ar通过流量计控制混合后送入放电室。基底首先用无水---(99. 99 % )清洗,以除去表面的氧化层和污染物,派瑞林弹簧绝缘工艺,然后快速放入放电室中,尽量减少尘埃对基底的污染。沉积薄膜前,需在ar环境中放电15 min,对基底表面进一步清洗。沉积a - c: f薄膜时,放电压力控制在25~1 000 pa,放电峰值电压(vpp )为24 kv,放电频率为1 khz,放电间隙为3 mm。
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