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

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.