專利名稱：利用等離子體的耐腐蝕親水性多層膜形成的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種利用等離子體的耐腐蝕親水性多層膜形成的方法。
背景技術(shù)：
通?？照{(diào)室外機(jī)的機(jī)箱內(nèi)部有熱交換機(jī)，該熱交換機(jī)由鋼質(zhì)的支撐架和鋁質(zhì)的散熱片以及銅管組成。
上述室外機(jī)的熱交換機(jī)要求熱交換能力強(qiáng)，由于室外機(jī)的熱交換機(jī)主要設(shè)置在戶外，所以與雨水和風(fēng)相接觸，還需要耐腐蝕等方面的要求。
散熱片的材質(zhì)使用最廣泛的是鋁材。雖然鋁材加工容易，耐腐蝕，熱交換能力良好，但是由于在西南亞或東南亞的沿海地區(qū)高溫多濕，并且鹽份大，所以室外機(jī)用熱交換機(jī)的散熱片仍然容易被腐蝕。
為了適應(yīng)上述惡劣的氣候條件，該地區(qū)的空調(diào)室外機(jī)的熱交換機(jī)散熱片利用鍍鉻進(jìn)行耐腐蝕處理。通過上述電鍍處理，一定程度上延長(zhǎng)了使用壽命，但還是沒有令使用者十分滿意的耐腐蝕性，經(jīng)過一段時(shí)間會(huì)被腐蝕。
另外，雖然有好多關(guān)于在散熱片的材料表面進(jìn)行表面處理后再在材料的表面高分子聚合膜親水處理方面的技術(shù)，但是通過這種處理后的材料制作的熱交換機(jī)散熱片仍然會(huì)被腐蝕，親水膜脫落。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺欠，提供如下方法在用于制作熱交換機(jī)的金屬材料的表面上形成耐腐蝕層，然后在已經(jīng)形成耐腐蝕層的表面形成親水層，形成多層膜，使材料同時(shí)具有耐腐蝕性和親水性。為了使材料同時(shí)具有耐腐蝕性和親水性，提供合適的利用等離子體形成具有耐腐蝕性以及親水性的多層膜的方法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是對(duì)于空調(diào)用金屬材料的表面形成耐腐蝕層和親水層的方法，提供具有如下特點(diǎn)的利用等離子體形成具有耐腐蝕性和親水性的多層膜的方法，利用等離子體形成具有耐腐蝕性和親水性的多層膜的方法，分為具有耐腐蝕性的耐腐蝕層形成階段和具有親水性的親水層形成階段依次進(jìn)行1.工程室內(nèi)部設(shè)置作為負(fù)極的上部電極和下部電極，同時(shí)將作為正極的材料位于工程室內(nèi)部，在上述狀態(tài)下，將工程室內(nèi)部的壓力維持指定的真空狀態(tài)，同時(shí)向上述工程室內(nèi)部以1500sccm2100sccm的比例注入六甲基二硅氧烷和氦氣氣，同時(shí)對(duì)上述上部電極、下部電極和材料施加直流電壓1100V～1300V，形成等離子體，利用該等離子體激發(fā)混合氣體在金屬表面形成具有耐腐蝕性的耐腐蝕層。
2.將已經(jīng)形成耐腐蝕層的上述材料放入工程室內(nèi)部的狀態(tài)下，向工程室內(nèi)部以700sccm2100sccm的比例注入碳?xì)湎盗袣怏w和氦氣氣，同時(shí)對(duì)上述上部電極、下部電極和材料施加直流電壓1000V～1300V，形成等離子體。利用該等離子體激發(fā)混合氣體在金屬表面形成具有親水性的親水層。
根據(jù)上述方法，其耐腐蝕層的聚合是在經(jīng)過工程室材料表面上連續(xù)形成。
根據(jù)上述方法，其親水層的聚合是在經(jīng)過工程室的材料表面上連續(xù)形成。
根據(jù)上述方法，將已經(jīng)進(jìn)行耐腐蝕和親水處理的材料重新放入工程室內(nèi)，向工程室內(nèi)注入1500sccm的空氣，同時(shí)對(duì)作為正極的材料和作為負(fù)極的上部電極和下部電極施加直流電壓700～800V，產(chǎn)生等離子體，利用上述等離子體進(jìn)行后處理加工提高親水性。
根據(jù)上述方法，其耐腐蝕層的厚度為50，親水層的厚度為500。
本發(fā)明利用等離子體形成耐腐蝕性親水性多層膜的方法具有如下效果作為正極的材料位于真空間內(nèi)部，向真空間內(nèi)部注入六甲基二硅氧烷和氦氣氣的混合氣體。在上述狀態(tài)下，施加直流電源形成等離子體。利用等離子體在材料的表面形成耐腐蝕層。然后，將已經(jīng)形成耐腐蝕層的材料重新通過真空間，注入碳?xì)湎盗袣怏w和氦氣的混合氣體。在上述狀態(tài)下，施加直流電源形成等離子體。利用等離子體在材料的表面上形成親水層。于是形成了具有耐腐蝕性和親水性的多層膜。空調(diào)機(jī)的散熱片鋁材可以通過上述方法提高材料的耐腐蝕性和親水性。


圖1是本發(fā)明中形成多層膜裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明形成多層膜的材料剖面圖；圖3是利用本發(fā)明形成多層膜的材料表面電阻和已有技術(shù)鍍鉻材料的表面電阻比較圖；圖4是利用本發(fā)明形成多層膜的材料親水性和已有技術(shù)鍍鉻材料的親水性比較圖。
圖中101 工程室102 上部電極
103 下部電極104 材料105 開卷機(jī) 106 開卷室107 卷繞機(jī) 108 卷繞室109 導(dǎo)向輪 111 注入管112 排氣管 113 排氣泵121 耐腐蝕層122 親水層123 多層膜具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明圖1是本發(fā)明中形成具有耐腐蝕性和親水性的多層膜的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，箱體式工程室101內(nèi)部的上側(cè)固定有上部電極102，該上部電極102的下側(cè)固定有下部電極103。
在上述工程室101的前端有開卷室106，開卷室106內(nèi)有開卷機(jī)105，開卷機(jī)105向工程室101內(nèi)部供應(yīng)帶狀鋁材104。在工程室101的后端有卷繞室108，在卷繞室108內(nèi)設(shè)置卷繞機(jī)107，卷繞機(jī)107卷繞從工程室101出來的材料104。開卷室105的出口部和卷繞室108的入口部有引導(dǎo)材料104移動(dòng)的一雙導(dǎo)向輪109。
工程室101的底部一邊有氣體注入管111，氣體注入管111向工程室101內(nèi)部注入工程氣體。另外一邊有排氣管112，排氣管112將反應(yīng)后的氣體排出。為了使工程室101的內(nèi)部維持真空狀態(tài)，上述排氣管112上設(shè)置有排氣泵113。
另外，為了向上部電極102、下部電極103提供直流電壓，設(shè)置有直流電源。還有使開卷機(jī)105和卷繞機(jī)107旋轉(zhuǎn)的電機(jī)。
下面說明利用上述結(jié)構(gòu)的聚合裝置對(duì)金屬材料的表面形成耐腐蝕層和親水層的方法。
施加電源，通過電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，使開卷機(jī)105按照逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，使卷繞機(jī)107按照順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。纏繞在開卷機(jī)105上的帶狀鋁材104通過設(shè)置在工程室101內(nèi)部的上部電極102和下部電極103之間，然后連續(xù)纏繞在卷繞機(jī)107上。
在上述狀態(tài)下，通過氣體注入管111將六甲基二硅氧烷和氦氣按照1500sccm2100sccm的比例混合的氣體向工程室101內(nèi)部注入，同時(shí)在電極102和材料104上施加1100V～1300V范圍內(nèi)變化的電壓，于是上部電極102、下部電極103和材料104之間形成等離子體，混合氣體被激發(fā)，在連續(xù)移動(dòng)的材料104的表面形成耐腐蝕層121的高分子聚合膜。
在上述材料104的表面形成耐腐蝕層121后，改變工程氣體，用同一種方法在已經(jīng)形成耐腐蝕層121的帶狀材料104表面形成親水層122。下面詳細(xì)說明上述過程。
將形成耐腐蝕層121卷繞成卷的材料104安裝在開卷機(jī)105和卷繞機(jī)107上，施加電源，通過電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，使開卷機(jī)105按照逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，使卷繞機(jī)107按照順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。與形成耐腐蝕層121相同，纏繞在開卷機(jī)105上的已經(jīng)形成耐腐蝕層121的帶狀鋁材104通過設(shè)置在工程室101內(nèi)部的上部電極102和下部電極103之間，然后連續(xù)纏繞在卷繞機(jī)107上。
在上述狀態(tài)下，通過氣體注入管111將碳?xì)湎盗袣怏w和氦氣按照700sccm2100sccm的比例混合的氣體向工程室101內(nèi)部注入，同時(shí)在電極102和上述材料104上施加1100V～1300V范圍內(nèi)變化的電壓，于是上部電極102、下部電極103和材料104之間形成等離子體，混合氣體被激發(fā)，在連續(xù)移動(dòng)的材料104的已經(jīng)形成耐腐蝕層121的表面上形成親水性高分子聚合膜的親水層122。如圖2所示，材料104的表面上依次形成50厚的耐腐蝕層121和500厚的親水層122。
根據(jù)情況，將已經(jīng)進(jìn)行耐腐蝕和親水處理的材料104重新放入工程室101內(nèi)，通過氣體注入管111注入1500sccm的空氣，施加直流電壓700～800V產(chǎn)生等離子體，使親水層122的表面磷化，提高親水性。
圖3是利用EIS(電化學(xué)阻抗頻譜圖)法測(cè)定本發(fā)明耐腐蝕處理后的材料表面電阻值和鍍鉻后材料的表面電阻值。其中，X軸為頻率，為了找出腐蝕測(cè)定EIS值敏感的范圍，選定某個(gè)特定的頻率。Y軸用電阻表示阻抗的絕對(duì)值。
如圖所示，鍍鉻的材料的阻抗值比形成多層膜材料123的阻抗值小3次方。在這里，阻抗值越大耐腐蝕性越好，所以，我們可以肯定通過本發(fā)明的耐腐蝕處理方法可以大大提高材料的耐腐蝕性。
圖4是本發(fā)明形成多層膜123的材料親水性和已有技術(shù)鍍鉻的材料親水性進(jìn)行比較的圖。如圖所示，以對(duì)材料進(jìn)行10分鐘的烘干和潤(rùn)濕為一個(gè)循環(huán)持續(xù)反復(fù)進(jìn)行，然后測(cè)定出親水性的尺度浸潤(rùn)角，已有技術(shù)的鍍鉻的材料上浸潤(rùn)角很小，干濕循環(huán)反復(fù)進(jìn)行下浸潤(rùn)角急劇增加達(dá)到50度以上。然而，本發(fā)明形成多層膜123材料經(jīng)過600次循環(huán)后浸潤(rùn)角依然維持很小的狀態(tài)，所以可以確信本發(fā)明形成多層膜123的材料可以長(zhǎng)時(shí)間維持高親水性。
權(quán)利要求
1.一種利用等離子體的耐腐蝕親水性多層膜形成的方法，其特征是利用等離子體形成具有耐腐蝕性和親水性的多層膜的方法，分為具有耐腐蝕性的耐腐蝕層形成階段和具有親水性的親水層形成階段依次進(jìn)行1).工程室(101)內(nèi)部設(shè)置作為負(fù)極的上部電極(102)和下部電極(103)，同時(shí)將作為正極的材料(104)位于工程室(101)內(nèi)部，在上述狀態(tài)下，將工程室(101)內(nèi)部的壓力維持真空狀態(tài)，同時(shí)向上述工程室(101)內(nèi)部以1500sccm2100sccm的比例注入六甲基二硅氧烷和氦氣氣，同時(shí)對(duì)上述上部電極(102)、下部電極(103)和材料(104)施加直流電壓1100V～1300V，形成等離子體，利用該等離子體激發(fā)混合氣體在金屬表面形成具有耐腐蝕性的耐腐蝕層(102)；2).將已經(jīng)形成耐腐蝕層(121)的上述材料(104)放入工程室(101)內(nèi)部的狀態(tài)下，向工程室(101)內(nèi)部以700sccm2100sccm的比例注入碳?xì)湎盗袣怏w和氦氣氣，同時(shí)對(duì)上述上部電極(102)、下部電極(103)和材料(104)施加直流電壓1000V～1300V，形成等離子體，利用該等離子體激發(fā)混合氣體在金屬表面形成具有親水性的親水層(122)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用等離子體的耐腐蝕親水性多層膜形成的方法，其特征是耐腐蝕層(121)的聚合是在經(jīng)過工程室(101)的材料(104)表面上連續(xù)形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用等離子體的耐腐蝕親水性多層膜形成的方法，其特征是親水層(122)的聚合是在經(jīng)過工程室(101)的材料(104)表面上連續(xù)形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用等離子體的耐腐蝕親水性多層膜形成的方法，其特征是將已經(jīng)進(jìn)行耐腐蝕和親水處理的材料(104)重新放入工程室(101)內(nèi)，向工程室(101)內(nèi)注入1500sccm的空氣，同時(shí)對(duì)作為正極的材料(104)和作為負(fù)極的上部電極(102)和下部電極(103)施加直流電壓700～800V，產(chǎn)生等離子體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用等離子體的耐腐蝕親水性多層膜形成的方法，其特征是耐腐蝕層(121)的厚度為50，親水層(122)的厚度為500。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用等離子體的耐腐蝕性和親水性多層膜形成的方法，工程室的內(nèi)部設(shè)置上部電極和下部電極，上部電極和下部電極作為負(fù)極。在上部電極和下部電極之間通過，作為正極的材料位于真空間內(nèi)部，向真空間內(nèi)部注入六甲基二硅氧烷和氦氣氣的混合氣體，同時(shí)，向材料和上部電極和下部電極施加直流電源，形成等離子體。利用等離子體在材料的表面形成耐腐蝕層。然后，將已經(jīng)形成耐腐蝕層的材料重新放入真空間，注入碳?xì)湎盗袣怏w和氦氣的混合氣體。同時(shí)，施加直流電源形成等離子體。利用等離子體在材料的表面上形成親水層。于是形成了具有耐腐蝕性和親水性的多層膜?？照{(diào)機(jī)的散熱片鋁材可以通過上述方法提高材料的耐腐蝕性和親水性。
文檔編號(hào)C23C16/513GK1420207SQ01139919
公開日2003年5月28日 申請(qǐng)日期2001年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月19日
發(fā)明者吳定根, 鄭永萬, 尹東植 申請(qǐng)人:樂金電子(天津)電器有限公司