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Como os parâmetros do processo trabalham juntos para criar as propriedades da barreira do filme de estimação de Alox?

Como os parâmetros do processo trabalham juntos para criar as propriedades da barreira do filme de estimação de Alox?

Zhejiang Changyu New Materials Co., Ltd. 2025.06.19
Zhejiang Changyu New Materials Co., Ltd. Notícias da indústria

No processo de preparação de Alox Pet Film , o desempenho da camada de barreira não é determinado por um único parâmetro de processo, mas pelo efeito sinérgico de vários parâmetros. Como a variável núcleo que afeta a microestrutura da camada ALOX, a taxa de deposição está intimamente relacionada a parâmetros como grau de vácuo, vazão de gás e temperatura do substrato. A otimização sinérgica desses parâmetros tornou -se um caminho -chave para romper o gargalo do desempenho da barreira e obter uma produção eficiente.
A taxa de deposição domina diretamente o processo de crescimento e a morfologia estrutural final da camada Alox. Quando a taxa de deposição é muito rápida, um grande número de partículas de alumínio chega à superfície do substrato PET por unidade de tempo. Essas partículas não têm tempo para difundir completamente e reagir completamente com moléculas de oxigênio, de modo que se acumulam na superfície do substrato. Esse rápido acúmulo faz com que a camada Alox apresente uma microestrutura solta e porosa. A presença de poros fornece um canal de permeação para pequenas moléculas, como oxigênio e vapor de água, enfraquecendo bastante a capacidade de barreira do filme. Uma taxa de deposição muito rápida também causará ligação insuficiente entre as partículas, resultando em uma diminuição na estabilidade mecânica da camada de barreira, que é propensa a descascar ou quebrar durante o processamento ou uso subsequente. Pelo contrário, se a taxa de deposição for muito lenta, a eficiência da produção será significativamente reduzida, o tempo de operação do equipamento será estendido e o consumo de energia e os custos de mão-de-obra aumentarão, o que dificultará atender às necessidades da produção industrial em larga escala.
A taxa de deposição não funciona isoladamente e existe uma relação de acoplamento complexa entre ela e outros parâmetros do processo. Tomando o grau de vácuo como exemplo, em um ambiente de baixo vácuo, a densidade da molécula de gás é alta e a probabilidade de partículas de alumínio colidindo com moléculas de gás durante o processo de transmissão ao substrato aumenta, resultando em desvio na trajetória do movimento e uma diminuição da eficiência da deposição; Nesse momento, se uma alta taxa de deposição for mantida, as partículas de alumínio serão distribuídas desigualmente na superfície do substrato, exacerbando a flutuação da espessura da camada de barreira. Pelo contrário, em um ambiente de alto vácuo, o caminho livre de partículas aumenta e a eficiência da deposição é melhorada, mas um grau de vácuo muito alto pode levar à concentração insuficiente de molécula de oxigênio, afetando o grau de reação de oxidação das partículas de alumínio. Portanto, é necessário ajustar dinamicamente o grau de vácuo de acordo com a taxa de deposição para garantir uma transmissão efetiva de partículas, criando condições para a oxidação total.
A taxa de fluxo de gás também é mutuamente restrita com a taxa de deposição. Como reagente chave para a oxidação de partículas de alumínio, a taxa de fluxo de oxigênio deve ser combinada com precisão com a taxa de deposição. Quando a taxa de deposição é rápida, se a taxa de fluxo de oxigênio for insuficiente, um grande número de partículas de alumínio não pode ser oxidado no tempo, formando uma camada de defeito rica em alumínio e reduzindo o desempenho da barreira; Embora se a taxa de fluxo de oxigênio for muito grande, embora possa garantir oxidação suficiente, a reatividade excessiva pode fazer com que a superfície da camada Alox seja áspera e até produzir aglomeração de partículas, destruindo a continuidade da camada de barreira. Além disso, a taxa de fluxo de gases transportadores, como o argônio, também afetará a excitação e a eficiência da transmissão das partículas e precisa ser coordenada com a taxa de deposição para garantir que as partículas de alumínio atinjam o substrato com energia e velocidade apropriadas.
A influência da temperatura do substrato no processo de deposição é refletida no comportamento de difusão e cristalização das partículas. Aumentar adequadamente a temperatura do substrato pode aumentar a capacidade de difusão das partículas de alumínio na superfície do PET, tornando-as distribuídas mais uniformemente e totalmente reagindo com oxigênio, o que ajuda a formar uma camada Alox densa e bem cristalizada. No entanto, quando a temperatura está muito alta, o substrato PET pode suavizar e se deformar, afetando as propriedades mecânicas e de planicidade do filme; Ao mesmo tempo, uma temperatura muito alta acelerará a dessorção das partículas e reduzirá a eficiência da deposição. Portanto, ao ajustar a taxa de deposição, é necessário otimizar simultaneamente a temperatura do substrato para encontrar um equilíbrio entre promover a difusão de partículas e garantir a estabilidade do substrato.
Na produção real, a otimização coordenada dos parâmetros do processo depende do projeto experimental preciso e da modelagem de dados. Através de vários grupos de experimentos de controle, são analisadas a microestrutura e as propriedades da barreira da camada ALOX sob diferentes combinações de parâmetros, e um modelo de relacionamento com desempenho de parâmetro é estabelecido para prever a faixa ideal de parâmetros. O equipamento de produção avançado usa um sistema de controle automatizado para monitorar e ajustar dinamicamente vários parâmetros em tempo real para garantir que os parâmetros sejam sempre mantidos no melhor estado coordenado durante o processo de produção. Essa regulação refinada dos parâmetros do processo permite que o filme de animais de estimação da Alox garantia propriedades de barreira, levando em consideração a eficiência da produção e o controle de custos, fornecendo materiais de alta qualidade com desempenho estável e praticidade econômica para embalagens, eletrônicos e outros campos.