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O poliéter ketone (PEEK) é conhecido como a "ponta da pirâmide" da família especial de plásticos de engenharia. Como plástico especial de engenharia termoplástica semicristalina, PEEK tem sido amplamente utilizado no aeroespaço, equipamento eletrônico e elétrico, equipamento médico e novos campos de energia devido a sua excelente resistência à alta temperatura, força mecânica, estabilidade química e propriedades de isolamento elétrico. O filme PEEK pode funcionar de forma estável em ambientes acima de 250 °C por um longo tempo, com uma constante dielétrica estável de cerca de 3,2 e um valor tangente de perda dielétrica tão baixo como 0,0015 na band a de frequência 1-10 GHz, tornando-o um material dielétrico ideal para cenários de transmissão de sinais de alta frequência.
No entanto, a isolamento inerente e inerência da superfície do filme PEEK representam obstáculos técnicos em aplicações que requerem funções de condutividade, escudo eletromagnético ou transmissão de sinais. Entre eles, a baixa adesão da placa de titânio na superfície do filme PEEK, sua incapacidade de resistir a dobramento e sua dificuldade em produção contínua foram pontos de dor que têm plagiado a indústria há muitos anos. Advanced Institute (Shenzhen) Technology Co., Ltd. (a seguir denominada "Advanced Institute Technology") foca na pesquisa e industrialização da tecnologia de metalização de superfície para materiais polímeros, e tem dominado múltiplos processos nucleares independentes nos campos de placa de titânio em película fina especial, placa de cobre e ligação de camadas funcionais. A empresa está baseada em auto-desenvolvido"Bloqueio da interface de gradiente de baixa temperatura“A tecnologia conseguiu com sucesso produção em mass a de rolos de filme PEEK revestidos de titânio com uma largura de 600 mm e uma espessura de filme tão baixa como 6 μm. Pode fornecer soluções de filme funcionais condutivos estáveis e personalizadas para campos médicos, 5G comunicação, aeroespaço e eletroacústicos de alto nível.
O filme PEEK tem excelente resistência à alta temperatura (temperatura de uso contínuo pode alcançar 250 ° C, resistência ao calor a curto prazo pode exceder 300 ° C), resistência à corrosão química, alta resistência mecânica e baixa perda dielétrica, tornando-o um substrato ideal para aplicações como sensores implantáveis, placas flexíveis de circuitos e componentes de controle térmico por satélite.
No entanto, o filme PEEK tem energia de superfície extremamente baixa, alta cristalinidade e forte inerência química, dificultando a adesão direta de revestimentos metálicos. A inerência biológica do PEEK é uma de suas principais fraquezas como material implante - ela não pode se ligar diretamente aos ossos e falta de capacidade de integração óssea. Portanto, o filme PEEK deve ser submetido ao tratamento de ativação de superfície antes de ser submetido a processos de metalização, como cobertura química ou depositação física de vapor.
Os processos tradicionais de metalização plástica frequentemente usam fusão de alta temperatura ou tratamento forte de arredondamento ácido. O arredondamento químico usualmente usa o sistema de ácido sulfúrico de ácido crômico ou permanganato de potássio para gravar micro fossas na superfície do PEEK, ao mesmo tempo que introduz grupos polares para aumentar a energia de superfície. No entanto, a temperatura de transição de vidro do PEEK é apenas de cerca de 143 [UNK]. Temperatura excessiva ou reações químicas intensas podem facilmente causar deformação do filme, fraqueza, perda de flexibilidade e precisão dimensional. Se o titânio é diretamente espalhado a baixas temperaturas para evitar danos térmicos, é difícil para os átomos de titânio formar ligações químicas com a superfície do PEEK, resultando em uma camada de filme solta que se desliga com ligeira for ça externa e não pode passar por testes repetidos de dobramento ou implantação a longo prazo.
A tecnologia de bloqueio de interfaces gradientes de baixa temperatura desenvolvida independentemente pela Tecnologia do Instituto Avançado tem alcançado uma ligação de alta força entre o revestimento de titânio e o substrato PEEK a temperaturas de processo abaixo de 120 [UNK] através de três passos-chave:
O pré-tratamento da superfície de filme PEEK usando plasma em um ambiente de vácuo. Tecnologia do Instituto Avançado descobriu na prática de processo que a ativação plasmática combinada com o pré-tratamento com feixe de ião de baixa energia pode efetivamente reduzir o tempo de indução da posterior placa química, e tem um impacto menor nas propriedades mecânicas do próprio filme. Este processo construi uma morfologia bruta de nanoscala na superfície do filme, ao mesmo tempo que introduz um grande número de grupos funcionais ativos contendo oxigênio e nitrogênio para fornecer locais para ligações químicas subsequentes.
A temperaturas de processo abaixo de 120 [UNK], uma camada de transição de gradiente controlável de espessura de titânio/carbido de titânio (Ti/TiC) é depositada usando tecnologia de pulso magnético de alta ionização. Comparado com métodos tradicionais de cobertura química, a tecnologia PVD tem vantagens como proteção ambiental, boa uniformidade de cobertura e forte adesão. Ela pode alcançar depositação uniforme de átomos de metal na superfície do substrato em condições de baixa temperatura. A camada de transição forma uma densa ligação química e uma estrutura de interbloqueio mecânico na interface, como uma "nano ancora" firmemente ancorando o substrato PEEK, enquanto o outro lado fornece um substrato de metal denso para o crescimento contínuo de camadas funcionais puras de titânio. A tecnologia de sputtering de magnetro pode depositar filmes finos de titânio em baixas temperaturas, tornando-os adequados para revestimentos que requerem alta dureza e inerência química.
Continua a depositar uma camada pura de titânio no topo da camada de transição, com uma espessura que pode ser exatamente controlada entre 50 nanômetros e 3 micrometros de acordo com os requisitos de aplicação. A camada de titânio é densa e uniforme, e a superfície pode ser mais anodada ou funcionalizada. Com base na tecnologia avançada de depósito físico de vapor (PVD), a empresa alcançou um controle preciso de nível nanométrico de filmes finos de metal em superfícies de substratos, assegurando extremamente alta uniformidade e densidade.
O filme PEEK revestido de titânio produzido por esse processo alcançou o maior nível de adesão de 0 (5B por cento de grelhas) de acordo com o teste do método ISO 2409 de grelha, e a força da pele excede 0,8 N/mm de acordo com padrões relevantes como ASTM D3359. Após milhões de testes flexurais (raio de dobramento<1 mm), a taxa de mudança de resistência do caminho condutivo é inferior a 5%, satisfazendo plenamente os requisitos de confiabilidade em cenários de dobramento dinâmico.
Estabelecida em 2016, a Advanced Institute Technology tem sede no distrito de Bao'an, Shenzhen, província de Guangdong. É uma empresa nacional de alta tecnologia focada em materiais de escudo, materiais de isolamento, materiais de condutividade térmica e revestimentos de metais preciosos. A empresa tem sua própria marca registrada "Research Platinum" e tem duas bases de produção em Shenzhen e Dongguan. A equipe de R&D da empresa tem capacidades independentes de pesquisa e desenvolvimento nos campos de revestimento flexível de substratos, pasta eletrônica, materiais de escudo eletromagnético, etc.
A empresa construiu independentemente uma linha de produção de vaporação de magnetrons e de evaporação de vácuo, usando rolo para rolar tecnologia de produção contínua, que pode contínuamente e uniformemente depositar camadas de metal na superfície de filmes de polímeros flexíveis. Substratos adequados incluem vários materiais flexíveis como FEP, PI, PET, LCP, PPS, PEN, PP, etc., e podem ser plegados com metais incluindo ouro, prata, cobre, alumínio, lata, níquel, titânio, platino, etc.
| projeto | parâmetro |
|---|---|
| Substratos aplicáveis | Filmes especiales de polímeros como PEEK e PI |
| Largura máxima | 600mm |
| Espessura da membrana do sótano | Capacidade mínima de processamento de 6 μm |
| temperatura do processo | Processo completo de controle de temperatura de circuito fechado dentro de 130 |
| Flutuação do desempenho do rolo inteiro | Controlo dentro de ± 5% |
O controle de temperatura do ciclo fechado durante todo o processo assegura que a superfície do filme está livre de rupturas térmicas e diminuições, e é suavemente rolada. Sistema integrado de monitoramento da espessura do filme de reflexão espectral na linha de produção, rastreamento em tempo real da resistência quadrada e características ópticas de cada metro de filme fino. O processo seca em vácuo completo não tem descarga de águas residuais, ácidos residuais ou solventes orgânicos, cumpre a directiva RoHS, e pode satisfazer os requisitos da ISO 10993 para avaliação biológica de dispositivos médicos.
A empresa aprovou a certificação do sistema de gestão da qualidade ISO9001, e seus produtos cumprem os padrões relacionados com o aeroespaço GJB 773A e os requisitos ambientais RoHS. Ela tem a capacidade de apoiar campos de alto nível como aeroespaço, militar e comunicação 5G. O padrão nacional GB/T 43763-2024 "Coatings Funcionais do Aerospace - Materials Especiais Não Metal ícos - Coatings Metalícos" estipula claramente que vários revestimentos de metal podem ser preparados na superfície de materiais especiais não metálicos como PEEK usando métodos de electroplating ou de plating químico.
A espessura da camada de titânio pode ser personalizada a qualquer especificação de 50 nm a 3 μm, e suporta a co-depositação de elementos funcionais como prata e cobre na camada de titânio, endosionando o filme com propriedades compostas como antibacteriais, alta condutividade e condutividade térmica. Ao mesmo tempo, podemos fornecer aos clientes serviços de processamento secundário, como fotolitografia padronizada de placa de titânio, fotoresista gradiente, etc., para alcançar integração material com processos terminales da fábrica.
Filme PEEK revestido de titânio é processado por microfabricação laser para produzir eletrodos neurais flexíveis, matrizes de eletrocorticografia ou substratos de sensores implantáveis. A interface de baixa impedância da camada de titânio assegura transmissão de sinais de alta fidelidade, e a camada de óxido de titânio da superfície fornece uma barreira biologicamente inerte para reduzir as reações de rejeição.
Como uma camada de ligação transitória para laminados flexíveis de cobre (FCCL), a camada de titânio aumenta significativamente a for ça da pele entre a fólia de cobre e o substrato PEEK, atendendo aos requisitos de alta frequência, baixa perda e alta resistência flexural para telefones de tela dobrável, antenas VR/AR e outras aplicações. A perda dielétrica do filme PEEK pode ser tão baixa quanto cerca de 0,0035 na banda de frequência de 20 GHz.
O filme PEEK revestido por titânio é usado como camada externa de componentes de isolamento multicamadas e um filme de escudo eletromagnético ligeiro para satélites. A camada de titânio oferece alta reflexividade solar e excelente resistência à erosão atômica de oxigênio, reduzindo significativamente o peso estrutural.
O diafragma composto de titânio/PEEK combina a alta rigidez do metal de titânio com as altas características de fricção interna do PEEK, o que pode melhorar a frequência de resposta plana dos ouvidos e microfalantes e reduzir a distorção harmonica.
Tecnologia do Instituto Avançado é uma empresa de alta tecnologia dedicada à funcionalização da superfície e à metalização de materiais de polímeros. A equipe central tem muitos anos de experiência de engenharia em modificação da superfície plasmática de vácuo, preparação de filmes de magnetron a sputtering e outros campos. A empresa integra toda a cadeia a partir da avaliação de materiais de filme, desenvolvimento de processos de interface, produção de ensaios em pequena escala para rolar para produção de massa, e pode fornecer produtos de revestimento de alto desempenho e serviços conjuntos de pesquisa e desenvolvimento para clientes em indústrias como equipamento médico, equipamento de comunicação, aeroespaço e eletrônica de consumo.
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