El recubrimiento de cromo de película Peek fue reconocido por la norma nacional: la Ciencia y la tecnología de la academia avanzada promueven la metalización de materiales no metálicos de grado espacial.

Con el rápido desarrollo de la industria espacial y la industria manufacturera de alta gama de china, la tecnología de metalurgia de superficie de plásticos de ingeniería especiales se está convirtiendo en una importante dirección de avance en el campo de los materiales clave. El 1 de julio de 2024, se implementó oficialmente la norma nacional GB / T 43763 - 2024 "recubrimiento metálico de materiales no metálicos especiales para recubrimiento funcional espacial". La norma estipula claramente que las superficies de materiales no metálicos especiales, como polieteretercetona (peek), Polifenileno sulfóxido (pps), poliimida (pi), polímero líquido cristalino (lcp) y sus materiales compuestos, pueden prepararse recubrimientos metálicos funcionales mediante métodos de galvanoplastia o chapado sin electrodos. La introducción de esta norma nacional proporciona especificaciones técnicas autorizadas y una base de calidad para la metalización de películas finas peek, y también marca un avance sustancial en el campo de la metalización de materiales no metálicos de grado aeroespacial por parte de empresas nacionales representadas por Advanced Academy (shenzhen) Technology co., Ltd.

I. película peek: el dilema de aislamiento de la "punta piramidal" de los plásticos de ingeniería especiales

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. La energía superficial de la película Peek es extremadamente baja, la cristalinidad es alta y la inercia química es fuerte, por lo que el recubrimiento metálico es difícil de adherirse directamente. La inercia biológica del Peek es también 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.

2. desafíos técnicos básicos del cromado de películas Peek

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.

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 metal se pulveriza directamente a baja temperatura para evitar daños térmicos, es difícil formar una unión química entre los átomos metálicos y la superficie de peek, la película es suelta y se pela con una ligera fuerza externa. El problema de la adherencia del cromado de películas Peek ha sido un punto doloroso que ha plagado a la industria durante muchos años.

3. ciencia y tecnología de la Academia avanzada: empresas nacionales de alta tecnología centradas en la metalización de películas Peek

En el segmento de recubrimiento peek, que tiene un umbral tecnológico extremadamente alto, Advanced Academy (shenzhen) Technology co., Ltd. es un fabricante profesional digno de atención. Fundada en 2016 y con sede en el distrito de baoan, ciudad de shenzhen, Provincia de guangdong, la compañía 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.

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. En el campo de la tecnología de recubrimiento, la Ciencia y la tecnología avanzadas de la Academia han 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 películas poliméricas flexibles, como peek, pi, pet, LCP y fep, y los metales chapados incluyen oro, plata, cobre, níquel, titanio, cromo, aluminio, estaño y platino. Apoyándose en la tecnología avanzada de depósito físico de vapor (pvd), el espesor de la película metálica puede lograr un control preciso a nivel nanométrico, personalizado bajo demanda en un rango de unos pocos nanómetros a cientos de nanómetros.

4. proceso central: bloqueo de la interfaz de gradiente de baja temperatura por pulverización de magnetrón activada por plasma

En respuesta a los problemas centrales de la baja energía superficial y la fuerte inercia química de peek, la tecnología avanzada de la Academia ha desarrollado un proceso de pretratamiento de haz de iones de baja energía combinado con activación de plasma. Este esquema combinado puede acortar eficazmente el tiempo de inducción del chapado químico posterior y tener un menor impacto en las propiedades mecánicas del cuerpo de la película, y se han obtenido datos estables de fuerza de unión en la verificación de la muestra.

Basado en la tecnología de "bloqueo de interfaz de gradiente de baja temperatura" desarrollada independientemente, la compañía ha logrado la producción en masa de rollos de película Peek con un ancho de 600mm y un espesor de película tan bajo como 6 micras. Toda la ruta del proceso se divide en tres pasos clave:

Primer paso: activación de la superficie del plasma en línea.

En un ambiente de vacío, la superficie de la película Peek fue pretratada por plasma para construir una morfología micro - áspera a nivel nanométrico en la superficie de la película, mientras que se introdujo una gran cantidad de grupos funcionales activos que contienen oxígeno y nitrógeno para proporcionar sitios para la Unión química posterior.

Paso 2: depósito de capa de Transición de gradiente de alta ionización a baja temperatura.

Después de completar la activación de la superficie, se depositaron capas de transición (como titanio, aluminio, cromo, etc.) y capas metálicas funcionales en la superficie de la película Peek mediante la técnica de pulverización de magnetrón. El chorro de magnetrón se lleva a cabo en un ambiente de vacío, y las partículas de alta velocidad bombardean el objetivo, haciendo que los átomos metálicos se liberen del objetivo y se depositen uniformemente en la superficie de la película, formando una película metálica uniforme y densa. 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.

Paso 3: engrosamiento de la galvanoplastia (opcional).

Para los escenarios de aplicación que requieren recubrimientos más gruesos, la capa metálica se puede engrosar aún más mediante el método de galvanoplastia basado en el chorro de magnetrón.

El recubrimiento metálico realiza la transición de tensión del sustrato a la capa metálica a través del diseño del recubrimiento gradiente, evitando efectivamente la desprendimiento de la interfaz causada por diferencias de módulo. La temperatura del proceso de todo el proceso de recubrimiento se controla estrictamente dentro de 130 ℃ - muy por debajo de la temperatura de transición vítrea de Peek - la superficie de la película después de la enrollación es plana y sin arrugas térmicas. El sistema de medición de espesor de reflexión espectral en línea rastrea la resistencia cuadrada y las características ópticas de cada metro de película delgada en tiempo real para garantizar la consistencia de calidad de todo el material de rollo.

V. escenarios de aplicación típicos de películas peik cromadas

La tecnología avanzada de la Academia proporciona recubrimiento de níquel, cobre, oro, plata, titanio para películas peek.CromadoSeis esquemas de recubrimiento, cada uno de los cuales corresponde a un escenario de aplicación completamente diferente. Entre ellos, las películas Peek cromadas se utilizan principalmente en los siguientes campos:

En el ámbito aeroespacial:

Los recubrimientos de cromo o ni - P pueden mejorar significativamente la dureza de la superficie y son adecuados para escenarios resistentes al desgaste como sellos y válvulas. La película Peek metálica proporciona una eficiencia de blindaje electromagnético y se puede utilizar en componentes de blindaje ligero. Con la transformación de la industria aeroespacial de aleaciones de aluminio pesadas a plásticos de ingeniería ligeros, las perspectivas de aplicación de películas PEK recubiertas de metal en el campo de los conectores aeronáuticos son cada vez más amplias.

En el campo de la electrónica y la electricidad:

Las películas Peek cromadas se pueden utilizar en conectores de alta frecuencia, escudos y otros componentes que requieren doble resistencia a la abrasión y conductividad eléctrica. Las características de baja pérdida dieléctrica de Peek ayudan a reducir el retraso en la transmisión de señales de alta frecuencia.

Escenarios industriales resistentes al desgaste:

El recubrimiento de cromo puede mejorar significativamente la dureza de la superficie y es adecuado para piezas resistentes al desgaste en ambientes de alta temperatura y alta presión, como Rodamientos y sellos. Los estudios relacionados han demostrado que los recubrimientos multicapa a base de cromo y los pares Peek muestran una excelente resistencia al desgaste en condiciones de deslizamiento seco.

VI. reconocimiento de las normas nacionales y perspectivas industriales

La publicación e implementación de GB / T 43763 - 2024 "recubrimiento metálico de materiales no metálicos especiales para recubrimiento funcional espacial" proporciona especificaciones técnicas uniformes y estándares de Inspección para la metalización de materiales no metálicos especiales como peek. La norma está bajo la jurisdicción conjunta del Comité Técnico Nacional de normalización de tecnología aeroespacial y sus aplicaciones (sac / TC 425) y el Comité Técnico Nacional de normalización de cubiertas metálicas y no metálicas (sac / TC 57), y ha sido redactada por Beijing Satellite Manufacturing Factory co., Ltd. y el Instituto de normalización espacial de china. La introducción de las normas no solo proporciona garantía de calidad para el campo espacial, sino que también sienta las bases institucionales para la industrialización y promoción de la tecnología de metalización de películas finas peek.

Al mismo tiempo, la pista de recubrimiento Peek está marcando el comienzo de un período de rápido crecimiento. Según la encuesta de qyearresearch, las ventas del mercado mundial de películas de polieteretercetona (peek) alcanzaron los 1.217 millones de yuanes en 2025, y se espera que alcance los 1.844 millones de yuanes en 2032, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 6,2%. La producción de Peek en China ha aumentado de unas 200 toneladas en 2017 a 3.808 toneladas en 2024, y el grado de localización ha seguido profundizándose.

Basado en el proceso de pulverización de magnetrón activado por plasma y la tecnología de "bloqueo de interfaz de gradiente de baja temperatura" desarrollada independientemente, Advanced Academy (shenzhen) Technology co., Ltd. ha logrado la producción en masa de bobinas cromadas de películas peek, y los productos cumplen con los requisitos de la norma aeroespacial gjb 773a y la norma nacional GB / T 43763 - 2024. La madurez y la producción en masa de la tecnología de cromado de película peik no solo proporcionan soporte de materiales clave para campos de fabricación de alta gama, como aeroespacial, comunicaciones 5G y dispositivos médicos, sino que también marcan que China está avanzando hacia un nivel más alto en el campo de la metalurgia de superficies de plásticos de ingeniería especial.