Tecnología de recubrimiento de titanio a baja temperatura y plan de producción en masa de película Peek de Ciencia y tecnología avanzada de la Academia
Bloqueo de la interfaz de gradiente de baja temperatura · ancho de 600mm · espesor de la película tan bajo como 6 micras · producción en masa de rollos
Resumen
La polieteretercetona (peek) es conocida como la "punta de la pirámide" de la familia especial de plásticos de ingeniería. Como plástico especial de ingeniería termoplásico semicristalino, Peek se ha utilizado ampliamente en aeroespacial, electrónica y eléctrica, equipos médicos y nuevas fuentes de energía gracias a su excelente resistencia a altas temperaturas, resistencia mecánica, estabilidad química y propiedades de aislamiento eléctrico. Las películas Peek pueden funcionar de manera estable a medio y largo plazo en entornos por encima de 250 ° c, con una constante dieléctrica estable en torno a 3,2, y un valor de corte del ángulo de pérdida dieléctrica en la banda de 1 a 10 GHz puede ser tan bajo como 00015, convirtiéndolas en un material dieléctrico ideal en escenarios de transmisión de señal de alta frecuencia.
Sin embargo, el aislamiento inherente y la inercia superficial de las películas Peek las hacen enfrentar cuellos de botella técnicos en escenarios de aplicación que requieren funciones de conducción eléctrica, blindaje electromagnético o transmisión de señales. Entre ellos, la mala adherencia al titanio, la falta de resistencia a la flexión y la dificultad de producción continua en la superficie de la película Peek son los puntos dolorosos que han plagado a la industria durante muchos años. Advanced Academy (shenzhen) Technology co., Ltd. (en adelante, "advanced Academy technology") se centra en la investigación y desarrollo e industrialización de la tecnología de metalización de la superficie de materiales poliméricos y domina una serie de procesos básicos independientes en el campo del recubrimiento de titanio, cobre y capas funcionales de aleación de películas especiales. La compañía se basa en la autoinvestigación. "Bloqueo de interfaz de gradiente de baja temperatura"La tecnología ha logrado la producción en masa de rollos de titanio recubiertos con película Peek de 600 mm de ancho y tan bajo como 6 micras de espesor de película, lo que puede proporcionar soluciones de película funcional de conducción estables y personalizables para campos médicos, comunicaciones 5g, aeroespacial y Electroacústica de alta gama.
I. desafíos tecnológicos: características "no pegajosas" y necesidades de baja temperatura de las películas Peek
Las películas Peek tienen excelentes propiedades de resistencia a altas temperaturas (hasta 250 ° C en uso continuo y más de 300 ° C en resistencia al calor a corto plazo), resistencia a la corrosión química, alta resistencia mecánica y baja pérdida dieléctrica, y son sustratos ideales para aplicaciones como sensores implantables, placas de circuito flexibles y componentes de control térmico por satélite.
Sin embargo, la película Peek tiene una energía superficial extremadamente baja, una alta cristalinidad y una fuerte inercia química, por lo que el recubrimiento metálico es difícil de adherirse directamente. La inercia biológica del Peek es una de sus principales debilidades como material de implante: no puede unirse directamente a los huesos y carece de capacidad de integración ósea. Por lo tanto, las películas Peek deben ser activadas en la superficie antes de que se puedan realizar procesos de metalización como el chapado químico o la deposición física en fase de vapor.
Los procesos tradicionales de metalización de plásticos utilizan principalmente la fusión a alta temperatura o el engrosamiento ácido Fuerte. El engrosamiento químico generalmente utiliza un sistema de ácido crómico - sulfúrico o un sistema de permanganato de potasio para grabar microcuentas en la superficie de peek, mientras se introducen grupos polares para mejorar la energía superficial. Sin embargo, la temperatura de transición vítrea de Peek es de solo unos 143 grados celsius, y una temperatura demasiado alta o una fuerte acción química pueden causar fácilmente deformación y fragilidad de la película, perdiendo flexibilidad y precisión de tamaño. Si el titanio se pulveriza directamente a baja temperatura para evitar daños térmicos, es difícil formar una unión química entre el átomo de titanio y la superficie del peek, la película es suelta y se pela con una ligera fuerza externa, por lo que no se puede pasar la prueba de flexión repetida o implantación a largo plazo.
Cuello de botella clave:La metalización superficial de las películas Peek generalmente incluye tres enlaces clave: pretratamiento de activación superficial, establecimiento de capas conductoras y depósito de capas funcionales. Si algo sale mal en cualquier enlace, causará que el recubrimiento se desprenda o las propiedades no cumplan con los estándares.
2. tecnología central: proceso de bloqueo de interfaz de gradiente de baja temperatura
La tecnología de "bloqueo de interfaz de gradiente de baja temperatura" desarrollada independientemente por la Ciencia y la tecnología de la academia avanzada ha logrado una combinación de alta resistencia entre el recubrimiento de titanio y el sustrato Peek a una temperatura de proceso inferior a 120 ℃ a través de tres pasos clave:
1.Activación de la superficie del plasma en línea
En un ambiente de vacío, la superficie de la película Peek es pretratada por plasma. En la práctica tecnológica, la Ciencia y la tecnología avanzadas de la Academia han descubierto que la activación por plasma combinada con el pretratamiento de haces de iones de baja energía puede acortar efectivamente el tiempo de inducción del chapado químico posterior y tener un menor impacto en las propiedades mecánicas a granel de la película. Este proceso construye una morfología micro - áspera a nivel nanométrico en la superficie de la película, al tiempo que introduce una gran cantidad de grupos funcionales activos que contienen oxígeno y nitrógeno para proporcionar sitios para la Unión química posterior.
2.Deposición de la capa de Transición de gradiente de alta ionización a baja temperatura
A una temperatura de proceso inferior a 120 ℃, se depositó una capa de Transición de gradiente de titanio / carburo de titanio (ti / tic) con un espesor controlable mediante el chorro de magnetrón pulsado de alta ionización. En comparación con los métodos tradicionales de recubrimiento químico, la tecnología PVD tiene las ventajas de la protección del medio ambiente, la buena uniformidad del recubrimiento y la fuerte fuerza de unión, lo que puede lograr la deposición uniforme de átomos metálicos en la superficie del sustrato a bajas temperaturas. La capa de transición forma una densa estructura de interconexión química y mecánica en la interfaz, como un "nanoancla" que ancla firmemente el sustrato peek, mientras que el otro lado proporciona un sustrato metálico denso para el crecimiento continuo de la capa funcional de titanio puro. La técnica de pulverización de magnetrón puede depositar películas de titanio a bajas temperaturas, lo que las hace adecuadas para recubrimientos que requieren alta dureza e inercia química.
3.Crecimiento de la capa funcional de titanio puro
La capa de titanio puro continúa depositando por encima de la capa de transición, y el espesor se puede regular con precisión entre 50 nanómetros y 3 micras de acuerdo con las necesidades de la Aplicación. La capa de titanio es densa y uniforme, y la superficie puede ser anodizada o funcionalizada aún más. Apoyándose en la avanzada tecnología de depósito físico en fase de vapor (pvd), la compañía ha logrado un control preciso a nivel nanométrico de películas metálicas en la superficie del sustrato, asegurando una alta uniformidad y densidad.
Indicadores clave de rendimiento
AdhesiónISO 2409 método de cuadrícula nivel 0 (cien cuadrículas 5b) |
Resistencia a la descamación≥ 0.8 N/mm (ASTM D3359) |
Resistencia a la deflexión> 1 millón de cambios en la resistencia eléctrica (r < 1 mm) < 5%
La película Peek recubierta de titanio preparada por este proceso alcanzó el nivel más alto de 0 (100 celosías 5b) de acuerdo con la prueba de celosía ISO 2409, y la resistencia a la desprendimiento superó los 0,8 n / MM de acuerdo con las normas pertinentes como ASTM d3359. Después de millones de pruebas de resistencia a la flexión (radio de flexión inferior a 1 mm), la tasa de variación de la resistencia del canal de conducción es inferior al 5%, lo que satisface plenamente las necesidades de fiabilidad en escenarios de flexión dinámica.
3. línea de producción y control de calidad del chapado continuo de titanio en rollos
Fundada en 2016 y con sede en el distrito de baoan, shenzhen, Provincia de guangdong, la academia avanzada de Ciencia y tecnología es una empresa nacional de alta tecnología centrada en materiales de blindaje, materiales aislantes, materiales conductores de calor y recubrimientos de metales preciosos. La compañía tiene una marca registrada independiente "research platinum" y tiene una base de producción doble en Shenzhen y dongguan. El equipo de I + D de la compañía tiene capacidad de I + D independiente en los campos de recubrimiento de sustratos flexibles, pulpa electrónica y materiales de blindaje electromagnético.
La compañía ha construido independientemente una línea de producción de pulverización de magnetrón y evaporación al vacío, utilizando el proceso de producción continua de rollo a rollo, que puede depositar capas metálicas de manera continua y uniforme en la superficie de películas poliméricas flexibles. Los sustratos aplicables cubren una variedad de materiales flexibles como fep, pi, pet, lcp, pps, PEN y pp, y los metales chapados incluyen oro, plata, cobre, aluminio, estaño, níquel, titanio y platino.
| proyecto |
parámetro |
| Sustrato aplicable |
Películas poliméricas especiales como Peek y Pi |
| Ancho máximo |
600mm |
| Espesor de la película base |
Se puede tratar un mínimo de 6 μm |
| Temperatura del proceso |
El control de temperatura de circuito cerrado de todo el proceso está dentro de 130 ℃. |
| Fluctuación del rendimiento de todo el rollo |
Controlado dentro de ± 5% |
El control de temperatura de circuito cerrado de todo el proceso garantiza que la superficie de la película no tenga arrugas térmicas y se enrolla sin problemas. La línea de producción integra un sistema de monitoreo del espesor de la película de reflexión espectral para rastrear la resistencia cuadrada y las características ópticas de cada metro de película en tiempo real. Proceso seco al vacío completo, sin descarga de aguas residuales, ácidos residuales y disolventes orgánicos, que cumple con las instrucciones RoHS y puede cumplir con los requisitos relacionados con la evaluación biológica de dispositivos médicos ISO 10993.
Certificación de calificación
La compañía ha pasado la certificación del sistema de gestión de calidad iso9001, los productos cumplen con las normas aeroespaciales gjb 773a y los requisitos ambientales rohs, y tienen la capacidad de apoyar áreas de alta gama como aeroespacial, industria militar y comunicaciones 5g. La norma nacional GB / T 43763 - 2024 "recubrimiento metálico de materiales no metálicos especiales para recubrimientos funcionales aeroespaciales" ha estipulado claramente que la superficie de materiales no metálicos especiales como Peek puede preparar una variedad de recubrimientos metálicos mediante galvanoplastia o chapado químico.
Capacidad personalizada
El espesor de la capa de titanio se puede personalizar de 50 nm a 3 micras de cualquier especificación, y admite la deposición de plata, cobre y otros elementos funcionales en la capa de titanio, dando a la película propiedades antibacterianas, de alta conductividad eléctrica, conducción térmica y otras propiedades compuestas. Al mismo tiempo, puede proporcionar a los clientes servicios de procesamiento secundario, como el recubrimiento de titanio de patrón fotorresistente y la resistencia cuadrada gradual, para realizar el proceso de terminal de acoplamiento de materiales fuera de la fábrica.
IV. Áreas de aplicación típicas
�� Dispositivos médicos y Interfaz Cerebro - computadora
Las películas delgadas de Peek recubiertas de titanio se mecanizan mediante micromecánica láser en electrodos neuronales flexibles, matriz de electrocorticografía o sustrato de sensores implantables. La interfaz de baja resistencia de la capa de titanio garantiza la transmisión de alta fidelidad de la señal, y la capa de óxido de titanio en la superficie proporciona una barrera inerte biológica para reducir la reacción de rechazo.
�� 5G y electrónica flexible
Como capa de Unión de Transición de la placa de cobre cubierta flexible (fccls), la capa de titanio mejora considerablemente la resistencia a la descamación entre la lámina de cobre y el sustrato peek, cumpliendo con los requisitos de alta frecuencia, baja pérdida y alta resistencia a la flexión, como teléfonos móviles con pantalla plegable y antenas VR / ar. La pérdida dieléctrica de las películas Peek en la banda de 20 GHz puede ser tan baja como alrededor de 00035.
��️ Peso ligero aeroespacial
La película Peek recubierta de titanio se utiliza como la capa exterior del módulo de aislamiento térmico multicapa del satélite y la película de blindaje electromagnético ligero. la capa de titanio otorga una alta reflectividad solar y una excelente resistencia a la erosión por oxígeno atómico, lo que reduce significativamente el peso estructural.
�� Dispositivos electroacústicos de alta gama
La película vibrante compuesta de titanio / Peek tiene una alta rigidez del metal de titanio y las características de alta fricción interna de peek, lo que puede mejorar la planitud de la respuesta de frecuencia de los auriculares y altavoces en miniatura y reducir la distorsión armónica.
Sobre la academia avanzada (shenzhen) Technology co., Ltd.
Advanced Academy Technology es una empresa de alta tecnología dedicada a la tecnología de funcionalidad y metalización de la superficie de materiales poliméricos. el equipo central tiene muchos años de experiencia en ingeniería en los campos de la modificación de la superficie de plasma al vacío y la preparación de películas de pulverización de magnetón. La compañía ha abierto toda la cadena, desde la evaluación de materiales de membrana, el desarrollo de procesos de interfaz, la producción de prueba en pequeños lotes hasta la producción en masa a escala de volumen a volumen, y puede proporcionar productos de recubrimiento de alto rendimiento y servicios conjuntos de investigación y desarrollo a clientes de equipos médicos, equipos de comunicación, aeroespacial y electrónica de consumo.
Acceso a información técnica, pruebas de muestras y negociaciones de cooperación
Teléfono de consulta:0755 - 2227778
Teléfono móvil:13826586185 (sr. duan)
Dirección:Octavo piso, Zhongxing building, xinsha road, Xinqiao street, Baoan district, Shenzhen
La tecnología avanzada de la Academia se compromete a convertirse en un socio confiable en el campo de la metalización de películas funcionales especiales, ayudando a los clientes a lograr la innovación de materiales y la optimización de costos en la nueva generación de fabricación de alta gama.
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