專利名稱：利用等離子體技術(shù)沉積復(fù)合型耐腐蝕層和親水層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用等離子體技術(shù)沉積鍍膜方法，特別是涉及一種利用等離子體技術(shù)沉積復(fù)合型耐腐蝕層和親水層的方法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明利用等離子體技術(shù)沉積復(fù)合型耐腐蝕層和親水層的方法采用的技術(shù)方案是本發(fā)明利用等離子體技術(shù)沉積復(fù)合型耐腐蝕層和親水層的方法所使用的沉積裝置包括沉積室、兩個(gè)卷板室、傳送輪系、抽氣泵和直流電源；所述的沉積室位于兩個(gè)卷板室之間，且三者相連通；所述的兩個(gè)卷板室內(nèi)分別設(shè)有一個(gè)卷板裝置，兩個(gè)卷板裝置的出入口分別設(shè)有一組傳送輪系，安裝在一個(gè)卷板室內(nèi)卷板裝置上的鋁板在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下經(jīng)過傳送輪系穿過沉積室進(jìn)入另一個(gè)卷板室被卷在該卷板室內(nèi)的卷板裝置上；所述的沉積室內(nèi)相向設(shè)置有平板狀上部電極和下部電極，所述的鋁板從上部電極和下部電極之間穿過，所述的上部電極和下部電極分別與直流電源的負(fù)極相連接，所述的鋁板通過傳送輪系與直流電源的正極相連接，所述的沉積室的下部設(shè)置有工程氣體注入通道和廢氣排出通道，廢氣排出通道上設(shè)置有抽氣泵。
本發(fā)明利用等離子體技術(shù)沉積復(fù)合型耐腐蝕層和親水層的方法包括步驟一接通電源后，兩個(gè)卷板裝置的電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)一個(gè)卷板裝置沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而另一個(gè)卷板裝置沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，從而使卷在第一個(gè)卷板裝置上的鋁板在傳送輪系的導(dǎo)向下從沉積室內(nèi)的上部電極和下部電極之間穿過，進(jìn)入第二個(gè)卷板室并在傳送輪系的導(dǎo)向下連續(xù)地卷在第二個(gè)卷板室的卷板裝置上。與此同時(shí)，通過工程氣體注入通道向沉積室內(nèi)注入比例為1500sccm∶2100sccm的HMDSO(六甲基二硅氧烷)和氦氣混合而成的工程氣體，并接通直流電源，在上部電極、下部電極與鋁板之間施加1100V-1300V的直流電壓，從而使上部電極、下部電極與鋁板之間的工程氣體被電離成等離子體，在連續(xù)移動(dòng)的鋁板的表面沉積形成高分子耐腐蝕層。
步驟二通過上述步驟一在整卷鋁板的表面沉積上高分子耐腐蝕層之后，再次接通電源，第一個(gè)卷板裝置和第二個(gè)卷板裝置的電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)第一個(gè)卷板裝置沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而第二個(gè)卷板裝置沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，從而使卷在第二個(gè)卷板裝置上的沉積有高分子耐腐蝕層的鋁板在傳送輪系的導(dǎo)向下從沉積室內(nèi)的上部電極和下部電極之間穿過，進(jìn)入卷板室并在傳送輪系的導(dǎo)向下連續(xù)地卷在第一個(gè)卷板裝置上。與此同時(shí)，通過工程氣體注入通道向沉積室內(nèi)注入比例為700sccm∶2100sccm的碳化氫氣體和氦氣混合而成的工程氣體，并接通直流電源，在上部電極、下部電極與鋁板之間施加1100V-1300V的直流電壓，從而使上部電極、下部電極與鋁板之間的工程氣體被電離成等離子體，在連續(xù)移動(dòng)的鋁板的耐腐蝕層的表面沉積形成高分子親水層。
步驟三通過上述步驟一和步驟二在整卷鋁板的表面依次沉積上高分子耐腐蝕層和高分子親水層之后，再次接通電源后，第一個(gè)卷板裝置和第二個(gè)卷板裝置的電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)第一個(gè)卷板裝置沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而第二個(gè)卷板裝置沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，從而使卷在第一個(gè)卷板裝置上的鋁板在傳送輪系的導(dǎo)向下從沉積室內(nèi)的上部電極和下部電極之間穿過，進(jìn)入第二個(gè)卷板室并在傳送輪系的導(dǎo)向下連續(xù)地卷在第二個(gè)卷板裝置上。與此同時(shí)，通過工程氣體注入通道向沉積室內(nèi)注入1500sccm的碳化氫氣體，并接通直流電源，在上部電極、下部電極與鋁板之間施加700V-800V的直流電壓，從而使上部電極、下部電極與鋁板之間的工程氣體被電離成等離子體，在連續(xù)移動(dòng)的鋁板的親水層的表面進(jìn)一步沉積親水層，使得親水層的表面更加光滑。
在上述步驟一、步驟二和步驟三中，通過工程氣體注入通道向沉積室內(nèi)注入工程氣體的同時(shí)，抽氣泵被啟動(dòng)，沉積室內(nèi)的廢氣通過廢氣排出通道被排出。
經(jīng)過上述步驟一之后，沉積在鋁板表面的高分子耐腐蝕層的厚度至少應(yīng)為70。
經(jīng)過上述步驟二和步驟三之后，沉積在鋁板表面的高分子耐腐蝕層之上的親水層的厚度至少應(yīng)為500。
本發(fā)明的有益效果是操作方便，步驟簡(jiǎn)單，可在鋁板表面沉積復(fù)合型耐腐蝕層和親水層，使鋁板的耐腐蝕性大大增強(qiáng)。
圖中101沉積室 102上部電極103下部電極 104鋁板121耐腐蝕層 122親水層
123復(fù)合層本發(fā)明利用等離子體技術(shù)沉積復(fù)合型耐腐蝕層和親水層的方法包括步驟一接通電源后，卷板裝置105和卷板裝置107的電機(jī)(圖中未示出)分別驅(qū)動(dòng)卷板裝置105沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)和卷板裝置107沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，從而使卷在卷板裝置105上的鋁板104在傳送輪系109的導(dǎo)向下從沉積室101內(nèi)的上部電極102和下部電極103之間穿過，進(jìn)入卷板室108并在傳送輪系109的導(dǎo)向下連續(xù)地卷在卷板裝置107上。與此同時(shí)，通過工程氣體注入通道111向沉積室101內(nèi)注入比例為1500sccm∶2100sccm的HMDSO(六甲基二硅氧烷)和氦氣混合而成的工程氣體，并接通直流電源114，在上部電極102、下部電極103與鋁板104之間施加1100V-1300V的直流電壓，從而使上部電極102、下部電極103與鋁板104之間的工程氣體被電離成等離子體，在連續(xù)移動(dòng)的鋁板104的表面沉積形成高分子耐腐蝕層121。
步驟二通過上述步驟一在整卷鋁板104的表面沉積上高分子耐腐蝕層121之后，再次接通電源，卷板裝置105和卷板裝置107的電機(jī)(圖中未示出)分別驅(qū)動(dòng)卷板裝置105沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)和卷板裝置107沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，從而使卷在卷板裝置107上的沉積有高分子耐腐蝕層的鋁板104在傳送輪系109的導(dǎo)向下從沉積室101內(nèi)的上部電極102和下部電極103之間穿過，進(jìn)入卷板室106并在傳送輪系109的導(dǎo)向下連續(xù)地卷在卷板裝置105上。與此同時(shí)，通過工程氣體注入通道111向沉積室101內(nèi)注入比例為700sccm∶2100sccm的碳化氫氣體和氦氣混合而成的工程氣體，并接通直流電源114，在上部電極102、下部電極103與鋁板104之間施加1100V-1300V的直流電壓，從而使上部電極102、下部電極103與鋁板104之間的工程氣體被電離成等離子體，在連續(xù)移動(dòng)的鋁板104的耐腐蝕層121的表面沉積形成高分子親水層122。
步驟三通過上述步驟一和步驟二在整卷鋁板104的表面依次沉積上高分子耐腐蝕層121和高分子親水層122之后，再次接通電源后，卷板裝置105和卷板裝置107的電機(jī)(圖中未示出)分別驅(qū)動(dòng)卷板裝置105沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)和卷板裝置107沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，從而使卷在卷板裝置105上的鋁板104在傳送輪系109的導(dǎo)向下從沉積室101內(nèi)的上部電極102和下部電極103之間穿過，進(jìn)入卷板室108并在傳送輪系109的導(dǎo)向下連續(xù)地卷在卷板裝置107上。與此同時(shí)，通過工程氣體注入通道111向沉積室101內(nèi)注入1500sccm的碳化氫氣體，并接通直流電源114，在上部電極102、下部電極103與鋁板104之間施加700V-800V的直流電壓，從而使上部電極102、下部電極103與鋁板104之間的工程氣體被電離成等離子體，在連續(xù)移動(dòng)的鋁板104的親水層122的表面進(jìn)一步沉積親水層122，使得親水層122表面更加光滑。
在上述步驟一、步驟二和步驟三中，通過工程氣體注入通道111向沉積室101內(nèi)注入工程氣體的同時(shí)，抽氣泵113被啟動(dòng)，沉積室101內(nèi)的廢氣通過廢氣排出通道112被排出。
經(jīng)過上述步驟一之后，沉積在鋁板表面的高分子耐腐蝕層121的厚度至少應(yīng)為70。
經(jīng)過上述步驟二和步驟三之后，沉積在鋁板表面的高分子耐腐蝕層121之上的親水層122的厚度至少應(yīng)為500。
如圖2所示，通過本發(fā)明的方法在鋁板表面形成了由耐腐蝕層121和親水層122組成的復(fù)合層123，這種復(fù)合型耐腐蝕層和親水層具有極強(qiáng)的耐腐蝕性和親水性。
圖3示出了用EIS(電化學(xué)阻抗反光鏡)分別對(duì)通過本發(fā)明的方法在鋁板表面形成的復(fù)合型耐腐蝕層和親水層與對(duì)通過傳統(tǒng)方法在鋁板表面形成的鉻(Cr)保護(hù)膜檢測(cè)結(jié)果?？梢钥闯觯趯?duì)應(yīng)頻率下，X軸表示了頻率，通過本發(fā)明的方法在鋁板表面形成的復(fù)合型耐腐蝕層和親水層的阻抗值比通過傳統(tǒng)方法在鋁板表面形成的鉻(Cr)保護(hù)膜的阻抗值要高，說明通過本發(fā)明的方法在鋁板表面形成的復(fù)合型耐腐蝕層和親水層的耐腐蝕性要強(qiáng)得多。
另外，圖4示出了通過本發(fā)明的方法在鋁板表面形成的復(fù)合型耐腐蝕層和親水層與通過傳統(tǒng)方法在鋁板表面形成的鉻(Cr)保護(hù)膜親水性對(duì)比試驗(yàn)的結(jié)果。具體試驗(yàn)方法是分別將對(duì)比試樣反復(fù)烘干、加濕，以10分鐘為一個(gè)循環(huán)周期，定時(shí)測(cè)試對(duì)比試樣的超前角，來比較其親水性能。從圖4可以看出以開始通過傳統(tǒng)方法在鋁板表面形成的鉻(Cr)保護(hù)膜的超前角較小，隨著烘干、加濕循環(huán)周期的增加，其超前角不斷增大，至600個(gè)烘干、加濕循環(huán)周期之后，其超前角達(dá)到50度以上。而通過本發(fā)明的方法在鋁板表面形成的復(fù)合型耐腐蝕層和親水層的超前角在600個(gè)烘干、加濕循環(huán)周期過程中變化不大，一直保持較低數(shù)值。由于超前角越小說明膜層的親水性越強(qiáng)，因此試驗(yàn)結(jié)果表明通過本發(fā)明的方法在鋁板表面形成的復(fù)合型耐腐蝕層和親水層能夠長(zhǎng)時(shí)間保持較高的親水性。
權(quán)利要求
1.一種利用等離子體技術(shù)沉積復(fù)合型耐腐蝕層和親水層的方法，其特征在于包括步驟一接通電源后，卷板裝置(105)和卷板裝置(107)的電機(jī)(圖中未示出)分別驅(qū)動(dòng)卷板裝置(105)沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)和卷板裝置(107)沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，從而使卷在卷板裝置(105)上的鋁板(104)在傳送輪系(109)的導(dǎo)向下從沉積室(101)內(nèi)的上部電極(102)和下部電極(103)之間穿過，進(jìn)入卷板室(108)并在傳送輪系(109)的導(dǎo)向下連續(xù)地卷在卷板裝置(107)上；與此同時(shí)，通過工程氣體注入通道(111)向沉積室(101)內(nèi)注入比例為1500sccm2100sccm的HMDSO(六甲基二硅氧烷)和氦氣混合而成的工程氣體，并接通直流電源(114)，在上部電極(102)、下部電極(103)與鋁板(104)之間施加1100V-1300V的直流電壓，從而使上部電極(102)、下部電極(103)與鋁板(104)之間的工程氣體被電離成等離子體，在連續(xù)移動(dòng)的鋁板(104)的表面沉積形成高分子耐腐蝕層(121)；步驟二通過上述步驟一在整卷鋁板(104)的表面沉積上高分子耐腐蝕層(121)之后，再次接通電源，卷板裝置(105)和卷板裝置(107)的電機(jī)(圖中未示出)分別驅(qū)動(dòng)卷板裝置(105)沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)和卷板裝置(107)沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，從而使卷在卷板裝置(107)上的沉積有高分子耐腐蝕層的鋁板(104)在傳送輪系(109)的導(dǎo)向下從沉積室(101)內(nèi)的上部電極(102)和下部電極(103)之間穿過，進(jìn)入卷板室(106)并在傳送輪系(109)的導(dǎo)向下連續(xù)地卷在卷板裝置(105)上；與此同時(shí)，通過工程氣體注入通道(111)向沉積室(101)內(nèi)注入比例為700sccm2100sccm的碳化氫氣體和氦氣混合而成的工程氣體，并接通直流電源(114)，在上部電極(102)、下部電極(103)與鋁板(104)之間施加1100V-1300V的直流電壓，從而使上部電極(102)、下部電極(103)與鋁板(104)之間的工程氣體被電離成等離子體，在連續(xù)移動(dòng)的鋁板(104)的耐腐蝕層(121)的表面沉積形成高分子親水層(122)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用等離子體技術(shù)沉積復(fù)合型耐腐蝕層和親水層的方法，其特征在于還包括步驟三通過上述步驟一和步驟二在整卷鋁板(104)的表面依次沉積上高分子耐腐蝕層(121)和高分子親水層(122)之后，再次接通電源后，卷板裝置(105)和卷板裝置(107)的電機(jī)(圖中未示出)分別驅(qū)動(dòng)卷板裝置(105)沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)和卷板裝置(107)沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，從而使卷在卷板裝置(105)上的鋁板(104)在傳送輪系(109)的導(dǎo)向下從沉積室(101)內(nèi)的上部電極(102)和下部電極(103)之間穿過，進(jìn)入卷板室(108)并在傳送輪系(109)的導(dǎo)向下連續(xù)地卷在卷板裝置(107)上；與此同時(shí)，通過工程氣體注入通道(111)向沉積室101內(nèi)注入1500sccm的碳化氫氣體，并接通直流電源(114)，在上部電極(102)、下部電極(103)與鋁板(104)之間施加700V-800V的直流電壓，從而使上部電極(102)、下部電極(103)與鋁板(104)之間的工程氣體被電離成等離子體，在連續(xù)移動(dòng)的鋁板(104)的親水層(122)的表面進(jìn)一步沉積親水層(122)，使得親水層(122)表面更加光滑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用等離子體技術(shù)沉積復(fù)合型耐腐蝕層和親水層的方法，其特征在于在上述步驟一、步驟二和步驟三中，通過工程氣體注入通道(111)向沉積室(101)內(nèi)注入工程氣體的同時(shí)，抽氣泵(113)被啟動(dòng)，沉積室(101)內(nèi)的廢氣通過廢氣排出通道(112)被排出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用等離子體技術(shù)沉積復(fù)合型耐腐蝕層和親水層的方法，其特征在于經(jīng)過上述步驟一之后，沉積在鋁板表面的高分子耐腐蝕層(121)的厚度至少應(yīng)為70。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用等離子體技術(shù)沉積復(fù)合型耐腐蝕層和親水層的方法，其特征在于經(jīng)過上述步驟二和步驟三之后，沉積在鋁板表面的高分子耐腐蝕層(121)之上的親水層(122)的厚度至少應(yīng)為500。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用等離子體技術(shù)沉積復(fù)合型耐腐蝕層和親水層的方法，包括步驟一通過工程氣體注入通道向沉積室內(nèi)注入比例為1500sccm2100sccm的HMDSO(六甲基二硅氧烷)和氦氣混合而成的工程氣體，在連續(xù)移動(dòng)的鋁板的表面沉積形成高分子耐腐蝕層。步驟二通過工程氣體注入通道向沉積室內(nèi)注入比例為700sccm2100sccm的碳化氫氣體和氦氣混合而成的工程氣體，在連續(xù)移動(dòng)的鋁板的耐腐蝕層的表面沉積形成高分子親水層。本發(fā)明的有益效果是操作方便，步驟簡(jiǎn)單，可在鋁板表面沉積復(fù)合型耐腐蝕層和親水層，使鋁板的耐腐蝕性大大增強(qiáng)。
文檔編號(hào)C23C16/50GK1473955SQ0212913
公開日2004年2月11日 申請(qǐng)日期2002年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月19日
發(fā)明者吳定根, 鄭永萬, 尹東植, 定根 申請(qǐng)人:樂金電子(天津)電器有限公司