功能性PET薄膜

功能性PET薄膜
功能性PET薄膜

功能性PET薄膜

1 聚酯BOPET膜特性

聚酯PET薄膜多采用双向拉伸方式生产,一般称为BOPET膜。BOPET薄膜具有强度高、刚性好、透明、光泽度高等特点;无嗅、无味、无色、无毒、突出的强韧性;其拉伸强度是PC膜、尼龙膜的3倍,冲击强度是BOPP膜的3~5倍,有极好的耐磨性、耐折叠性、耐针孔性和抗撕裂性等;热收缩性极小,处于120℃下,15min后仅收缩1.25%;具有良好的抗静电性,易进行真空镀铝,可以涂布PVDC,从而提高其热封性、阻隔性和印刷的附着力;BOPET还具有良好的耐热性、优异的耐蒸煮性、耐低温冷冻性,良好的耐油性和耐化学品性等。

BOPET薄膜除了硝基苯、氯仿、苯甲醇外,大多数化学品都不能使它溶解。不过,BOPET 会受到强碱的侵蚀,使用时应注意。BOPET膜吸水率低,耐水性好,适宜包装含水量高的食品。BOPET薄膜因具有透明度高、无毒无味、抗拉伸强度大、挺度佳、抗挠度、不易破损、电气和化学性能优良、阻氧性和阻湿性好、耐寒(-70℃)、耐热(200℃),且耐化学腐蚀及尺寸稳定等诸多优良特性,从而使其在电子、电气绝缘、磁记录材料、感光材料、胶片、胶带、标牌、装饰、转移基材及各类包装等众多领域得到日益广泛的应用。

从薄膜的厚度区分,6μm以下的BOPET薄膜主要用于加工电容器膜,20μm以下的BOPET薄膜主要用来做带状基材(如录音带、录像带等)及大部分包装用薄膜,通常25μm以下的薄膜称为薄型膜。25~65μm的BOPET膜多用于护卡、防伪、标牌、拆封拉线、胶带等;65μm以上的厚型膜则主要为了满足特种护卡膜、胶片、X光片、电工绝缘等较厚膜的需要。

2 BOPET膜市场概况及面临的问题

我国BOPET薄膜起步于1965年,但全面发展却是进入21世纪后。据了解,我国BOPET 薄膜产业近10年来发展十分迅速,产能从2001年的11.3万吨增加到2010年的100.3万吨,成为全球BOPET薄膜第一大生产国。

近几年我国BOPET产能产量增长情况如下表1。

表1 近几年BOPET膜产能产量统计表

注:数据来源,中国塑料包装委员会

2010年,BOPET薄膜市场出现了供不应求态势,订单来不及做,价格飙升,薄膜企业获利丰厚。但2011年第一季度BOPET薄膜市场价格一改一路高歌的局面,再度陷入低迷。中国塑料加工工业协会BOPET专委会秘书长王德钧认为,去年BOPET薄膜市场需求旺盛,价格大幅上涨带有很大的偶然性。一是中国经济率先走出低迷,拉动了BOPET薄膜需快速提高。二是国际市场需求增加,带动了出口。2010年我国BOPET薄膜出口量达到了15.6万吨,超过2009年1.5倍,创出口历史新高。这主要是由于2008年金融危机过后,发达国家经济出现复,需求量较金融危机时有所上升。三是国生产普通膜的新生产线产能没有完全

释放,而国外这样的生产线在经济衰退时已经改变了工艺路线,生产高端产品了。四是期货市场的引导作用,这其中不排除有国外财团的暗中炒作,抬高价格。王德钧指出,这些偶然因素叠加在一起带来的好光景不具有持续性,今年的形势就没有这么乐观了,一季度整个市场行情一落千丈,有些地区市场价格已经跌破了企业的生产成本。

BOPET薄膜生产线多采用德国、日本、法国等国外先进设备,但国企业引进的绝大多是生产普通包装膜的设备,而且是成套引进的,没有新颖和独特之处。后期采购的生产线也是多追求高速度高产量,产品同质化严重,缺乏差异化、高端产品技术引进或研发的规划。这一方面造成了普通包装膜产能大量过剩,企业被迫降价销售,市场竞争激烈,出口产品遭遇国外反倾销;另一方面,应用在电子信息、太阳能、节能灯等新兴领域的高端BOPET薄膜产品却要从国外高价进口。从海关提供的数据可以看出,进口产品价格比出口产品价格高2~3倍,一些高档产品的价格甚至高出10多倍。BOPET薄膜产业发展不平衡的问题十分突出。

导致国BOPET膜功能化、差异化发展的另一瓶颈是聚酯原料问题,当前特殊品种聚酯原料几乎全部被国外大公司垄断,而且其高端产品的原料几乎不销往中国市场,就是在中国市场销售的原料产品,除高额垄断价格外,供应量也经常受限。因此,开发出国产高端聚酯薄膜原料,走国产化之路是真正提升我国高端功能化聚酯薄膜的关键。

3 产业政策

2011年6月1日起正式实施的产业结构调整指导目录(2011年本)中将功能性聚酯和功能性聚酯薄膜都列为了鼓励类产业项目。具体容如下:

第一类鼓励类

二十、纺织

1、差别化、功能性聚酯(PET)的连续共聚改性[阳离子染料可染聚酯(CDP、ECDP)、碱溶性聚酯(COPET)、高收缩聚酯(HSPET)、阻燃聚酯、低熔点聚酯等];熔体直纺在线添加等连续化工艺生产差别化、功能性纤维(抗静电、抗紫外、有色纤维等);智能化、超仿真等差别化、功能性聚酯(PET)及纤维生产;腈纶、锦纶、氨纶、粘胶纤维等其他化学纤维品种的差别化、功能性改性纤维生产

十九、轻工

14、真空镀铝、喷镀氧化硅、聚乙烯醇(PVA)涂布型薄膜、功能性聚酯(PET)薄膜、定向聚苯乙烯(OPS)薄膜及纸塑基多层共挤或复合等新型包装材料

中国塑料协会发布的《中国聚酯薄膜行业三年发展振兴规划(2009年-2011年)》就明确提出,将配套应用在液晶显示器材行业的光学聚酯薄膜、太阳能领域的聚酯薄膜、电子材料用聚酯薄膜作为未来产业的发展重点。

从中可以看出我国政府和行业管理人员已经看到了功能性聚酯薄膜产业发展的重要作用,并在产业政策方面给予支持和鼓励。

4 主要薄膜产品及市场

4.1 包装薄膜

4.1.1 聚酯热收缩膜

聚酯热收缩膜是一种新型热收缩包装材料。由于它具有易于回收、无毒、无味、机械性能好,特别是符合环境保护等特点,可用于集束包装、套标、封口包装、电池标鉴等领域。

聚酯热收缩膜属于新型环保包装产品,PET热收缩膜的技术指标、物理性能、应用围和使用方法均接近PVC热收缩膜,但由于是结晶材料,加工难度较高;改性聚酯PETG热收缩膜是当今各种类型收缩膜中收缩率最大的(高达78%)品种,而且PETG的温度-收缩变化相对平坦,因此可以预先调定薄膜的收缩率。

聚酯热收缩膜是近几年由国外引进,并在一些高端产品(出口产品)和领域中应用。当

前国市场上,聚酯热收缩膜主要应用在电容器(热收缩套管膜)、电池商标(纵向拉伸膜)、PET瓶收缩标签(横向拉伸膜)等产品上。

聚酯热收缩膜以改性聚酯PETG为主原料,除热收缩套管膜采用吹膜工艺外,多以流延拉伸生产工艺为主。PETG原料来源于美国Eastman公司和国SK公司。近一两年,在PETG 价格高涨压力下,薄膜生产企业通过不断探索和改进,目前热收缩套管膜(吹膜法为主)和电池商标膜已采用普通PET和PTEG按一定比例配混的原料方式,PET瓶用收缩标签膜也开始试用国产其它类型的改性PET品种,并取得了成功。

由于PET瓶收缩标签膜市场刚刚起步,市场需求量有限,今年预计全年用量在0.3~0.5万吨左右。而电容器收缩套管和电池商标膜需求总量有限(一部分用于出口),因此当前国聚酯热收缩膜市场需求总量在3.0万吨左右。但随着聚酯收缩膜在PET瓶收缩标签市场上的逐步扩大,聚酯热收缩膜需求量会逐步增加,并有望在3~5年后突破10万吨。

4.1.2 热封聚酯薄膜

普通PET属于结晶性聚合物,PET薄膜经过拉伸取向后,会产生较大程度的结晶,如对其进行热封的话,会产生收缩变形,故普通的PET薄膜不具备热封性能。PET薄膜在用作商品包装时,为解决其热封口问题,通常采用将BOPET薄膜与PE薄膜或CPP薄膜进行复合的方法,从而在一定程度上限制了BOPET薄膜的应用。

热封聚酯薄膜可改变聚酯薄膜自身热封性能差的缺陷,成为近年来产业关注而迅速发展起来的新型包装材料,可直接用于食品、药品等容物的包装,大大免去下游的二次复合加工程序。目前热封聚酯膜的主要和潜在市场是香烟包装(利用其保香性),袋装化妆品包装(利用其耐化学性)、风味食品的包装(利用其阻隔性)、化学药品的包装等。除此之外,还可以作为工业用途,如钢板复合膜、电容器复合膜等。

热封聚酯薄膜在国外,尤其是日本和欧洲已经得到大量的推广和应用。目前可热封共挤薄膜的世界需求量(包括聚丙烯、聚酯等)在50万吨以上,国需求量约10万吨,但其中90%左右为BOPP膜,主要原因是热封聚酯薄膜短缺,市场价格偏高。但随着热封聚酯原料国产化、薄膜价格下降以及市场需求增加,预计年用量将很快超过5万吨。

同BOPP热封膜相比,BOPET热封膜阻隔性、保香性更佳,更适宜和聚酯材料热封包装的一体化回收处理。

4.1.3 聚酯扭结膜

聚酯扭结膜为一种高性能环保新产品,具有优异的物化性能,无毒无味,耐化学品、耐低温性能好,符合我国食品卫生标准和国际FDA(美国食品药物管理局)条例要求,适合高速自动包装;耐寒性强,适合扭结食品的包装;熔化热封时,无恶臭和无有毒气体产生,符合环保要求;纵横扭结角度大无破裂,扭结力强反弹少,能紧贴糖果固定好,防潮保香耐油脂性能优,透明度光泽度高,无晶点印刷镀铝装饰性强,可更好地体现出产品的外观品质。广泛用于糖果、小食品(牛肉干、凉果等)、礼品、水果的包装。

由于聚酯扭结薄膜比PVC薄膜的比重小,强度大,对于相同包装面积和强度要求的物品,可以采用较薄厚度的膜,从而大大减少用膜的重量。例如:聚酯扭结薄膜的密度为1.38g/cm3,PVC热收缩薄膜为1.4 g/cm3,相同厚度和重量的聚酯扭结薄膜比PVC的面积大。而厚度为20μm的聚酯扭结薄膜比30μm的PVC薄膜强度还大。因此包装同样物品,聚酯扭结薄膜用膜量(重量)仅是PVC的三分之二,下游用户不会增加成本。如选择16μm聚酯扭结薄膜包装,还可以降低成本。聚酯扭结薄膜取代PVC扭结薄膜对包装设备的要稍增加扭结角度(机械角度需调整至270度~360度之间),其它无任何改动要求,替代使用方便。

当前,扭结膜市场需求总量在3.5~4.0万吨左右,PVC扭结膜受环保限制要求,已经基本退出糖果等食品包装市场,目前以聚酯扭结膜和聚烯烃扭结膜及BOPS扭结膜为主,且聚酯扭结膜占有市场主导地位。

4.1.4 亚光、高亮等其他功能性聚酯薄膜

亚光、高亮聚酯薄膜除具有普通聚酯薄膜优越的化学物理性能外,还具有与普通聚酯薄膜不同的光学性能,具有较好的镀铝和印刷性能。可用于转移、烫金、镀铝、复合包装、贴合、激光镭射等用途。可适用于家用电器、电脑精密仪器设备等特殊高档标签的制作、室亚光装饰材料和高档烟、酒等印刷包装、高档图书的覆膜应用等。

(1)亚光聚酯膜

亚光膜是由特殊原材料及经特殊制造工艺生产的。该产品除具有普通聚酯薄膜优越的化学物理性能外,主要还具有:高雾度,低透光;无光泽,亚光色;具有较好的镀铝和印刷性能。

适用于烫金、烫布、标签、复合包装、广告牌和反光材料等。目前国已经大量使用,也有一些厂家生产。

(2)高光亮聚酯膜

PET高光亮膜除具有普通聚酯薄膜优良的物理机械性能外,还具有极好的光学性能,如透明度好、雾度低,光泽度高等。它主要用于高档真空镀铝产品,该薄膜镀铝后呈镜面,具有很好的包装装饰效果;它也可用于镭射激光防伪基膜等。

高光亮BOPET薄膜市场容量大,附加值高,经济效益明显。

(3)PET转移膜

转移膜又称热转印膜,其特点是拉伸强度高,热稳定性好、热收缩率低,表面平整光洁、剥离性好,可多次反复使用。

它主要用作真空镀铝的载体,就是将PET膜置于真空镀铝机镀铝后,涂胶与纸复合,然后将PET膜剥离,铝分子层通过胶粘作用便转移到纸板表面上,形成所谓的镀铝卡纸。镀铝卡纸的生产流程是:PET基膜→离型层→色层→镀铝层→涂胶层→转移到卡纸。

真空镀铝卡纸是一种具有金属光泽卡纸,是近几年来发展起来的一种高级新颖包装材料。这种镀铝卡纸色泽光亮、金属感强、印品亮丽高雅,可以代替印刷品的大面积的烫金,为商品的美化起到了锦上添花的作用。由于它采用真空镀铝的方法,在卡纸表面仅覆盖一层0.25um~0.3um薄薄而又紧密光亮的铝层,仅是裱铝卡纸铝箔层的五百分之一,这样它既有高贵美观的金属质感,又具有可降解、可回收的环保属性,是一种绿色包装材料。

(4)PET反光膜

PET反光膜的特点是薄膜具有优良的光学性能,表面平整、光洁,热稳定性好,收缩率小、耐光老化。

交通设施中所用反光材料有透镜型定向反光膜和平顶型反光膜两种,它们都是使用镀铝的PET薄膜做反光层,在其上涂有压敏胶后,将折射率为1.9的若干玻璃微珠粘附在PET 镀铝膜上,然后再喷一层缩丁醛表面保护层即成。

PET反光膜应用于有反光要求的广告牌、交通反光标志(反光路标、反光隔离带、反光车号牌)、反光警服、工业安全标志等。

(5)化学涂布膜

为了提高PET薄膜的表面性能,以改善印刷的适应性和真空镀铝层的结合力,通常采用电晕处理的方法来提高薄膜的表面力。但是,电晕法存在时效性等问题,特别是在高温、高湿环境下,电晕处理后的薄膜力很容易衰减。然而化学涂布法则不存在这样的问题,故受到印刷业和镀铝业的青睐。

目前,国已开发的PET化学涂布系列产品有:用水溶性聚合物涂布,可提高PET薄膜的表面力;用丙烯酸酯类乳液涂布,可改善印刷的适应性(可使用水溶性油墨);采用聚氨酯水溶液涂布,能加强镀铝层与PET基膜的结合力,并可增加镀铝层厚度。另外,采用涂布法还可制得高阻隔膜和抗静电膜等。

(6)PET抗静电膜

抗静电膜的特点是通过在PET薄膜中加入某种抗静电剂,使薄膜表面形成一层极薄的导电层,并形成连续相,提高表面导电性能,使产生的电荷尽快泄漏。一般要求抗静电膜的表面比电阻≤109~11欧姆。

(7)PET离型膜

PET离型膜是热转印常用到的一种材料,底材是PET,经过涂布硅油而成,所以也叫硅油膜。常规厚度从0.025mm至0.25mm。颜色主要有:透明,半透明,哑白,纯白,奶白,奶白半透明,光黑,哑黑。有冷热撕和光哑面之分,经过防静电和防划伤处理,产品具有很好的吸附性和贴合性。

PET离型膜现已被广泛应包装、印刷、丝印、移印、铭板、薄膜开关、柔性线路、线路板、激光防伪、贴合、电子、密封材料、反光材料、防水材料、医药(膏药用纸)、卫生用纸、胶粘制品、模切冲型加工等行业领域。

4.2 光学膜

光学级聚酯薄膜作为综合性能最为优异的聚酯薄膜,除具有普通聚酯薄膜的强度高、韧性好等性能外,还具有表观无缺陷、低雾度、高透光率(或反射率高)及高洁净性等优点;其产品广泛应用于液晶显示器背光膜组、柔性电路板、太阳能背膜、汽车贴膜和建筑贴膜等领域,具有非常广阔的应用前景。

光学聚脂薄膜随着节能减排,平板显示及光伏发电等新能源的迅猛发展,越来越显示出其独特的优势,市场空间极为广阔。例如液晶显示屏,最少可以用到7~8具有不同功能的PET薄膜(2光扩散膜,1增亮膜,2相位差膜,1防眩光膜,1屏蔽导电膜)。数字成像和平板显示技术成为全球的发展趋势,光学级聚酯薄膜作为平板显示的上游材料,其市场潜力不容忽视。

图1 聚酯薄膜应用于LCD产品

国际市场:目前世界上只有少数几家厂商可以生产用于液晶显示应用(如偏光板和背光板)的光学聚酯薄膜,三菱塑料和日本东丽公司目前共同拥有全球偏光板用途的光学聚酯薄膜近90%市场份额(PV A+TAC),另外4家日本公司则垄断了全球背光板聚酯薄膜市场(PET),另外国公司也在努力进入该领域。三菱塑料目前拥有聚酯薄膜总产能22万吨/年,其中日本Santo厂产能8万吨/年,在德国5.5万吨/年,在美国6.5万吨/年,印尼2万吨/年。三菱塑料公司目前占全球光学聚酯薄膜市场份额为27%,也是目前在日本国生产光学聚酯薄膜的唯一厂商。为了满足国外光学聚酯薄膜不断增长的市场需求,公司计划新增4万吨/年产能,生产线将成为世界上最大的光学聚酯薄膜生产商,预计投资200亿日元(合2.33亿美元),以巩固其世界最大光学聚酯薄膜生产商的地位。

国市场:目前我国的电视巨头海信、上广电、康佳、创维、TCL、长虹、天马等纷纷斥巨资向上游的面板领域进军。而近几年汽车工业的发展也异常迅猛,2009年已达到产销1300万辆的规模。按每辆车用2平方米的汽车贴膜计算,将有2600万平方米。过去汽车贴膜一直为美国的3M、龙膜产品所垄断。3M汽车贴膜的价格大约为3000元/平方米,龙膜的价格大约为1000元/平方米。这样国就会每年新增250~750亿的市场。再如冰箱、空调机等家用电器,以及现在大部分的手机外壳都是用表面硬化处理后的聚酯薄膜压铸而成。海关统计的08年1~10月份的贴膜进口量为6000万平方米,按100元/平方米计算,也有60亿的市场,而且每年的需求还在不断增加。

4.3 太阳能背板膜

随着世界能源短缺的矛盾日益突出,寻找开发新能源成为了各国发展本国经济的手段之一。以聚酯薄膜等为主材的太阳能TPT背材,具有水气阻隔性、电气绝缘性、尺寸稳定性,易加工性及耐撕裂性、耐候性等特点,已被开发利用到太源方面,成为国外大量企业关注、开发的热点。我国虽然政府正加大对太阳能光伏产业的投入,但国生产的太阳能电池使用的原材料包括太阳能背材基本依赖进口,这进一步加剧了太阳能电池快速增长与原材料短缺之间的矛盾。因此,太阳能背材用的聚酯薄膜具有广阔的市场前景。

太阳电池背膜主要分为含氟背膜与不含氟背膜两大类。其中含氟背膜又分双面含氟(如TPT)与单面含氟(如TPE)两种,TPE是由Tedlar (也叫做PVF)、PET和EV A组成;TPT 由PVF、PET和PVF组成。而不含氟的背膜则多是通过胶粘剂将多层PET胶粘复合而成。其中PET膜厚度为250μm。

目前,主流的太阳电池背膜多为双面含氟的复胶型背膜和涂覆型背膜。复胶型太阳电池背膜(TPT、KPK等)多是以欧美一些氟化工企业开发的PVF或PVDF等氟膜通过胶粘剂

玻璃及薄膜材料特性

汽车玻璃是汽车车身附件中必不可少的,主要起到防护作用。目前汽车玻璃以夹层钢化玻璃和夹层区域钢化玻璃为主,能承受较强的冲击力。 汽车玻璃是汽车车身附件中必不可少的,主要起到防护作用。目前汽车玻璃以夹层钢化玻璃和夹层区域钢化玻璃为主,能承受较强的冲击力。夹层玻璃是指用一种透明可粘合性塑料膜贴在二层或三层玻璃之间,将塑料的强韧性和玻璃的坚硬性结合在一起,增加了玻璃的抗破碎能力。钢化玻璃是指将普通玻璃淬火使内部组织形成一定的内应力,从而使玻璃的强度得到加强,在受到冲击破碎时,玻璃会分裂成带钝边的小碎块,对乘员不易造成伤害。而区域钢化玻璃是钢化玻璃的一种新品种,它经过特殊处理,能够在受到冲击破裂时,其玻璃的裂纹仍可以保持一定的清晰度,保证驾驶者的视野区域不受影响。 夹层玻璃 一、什么是夹层玻璃夹层玻璃是由两层或两层以上的玻璃用一层或数层透明的粘结材料粘合而成的玻璃制品。 二、夹层玻璃的特性1、高抗冲击强度,受冲击后,脆性的玻璃破碎,但由于它和有弹性的PVB相结合,使夹层玻璃具有高的抗穿透能力,仍能保持能见度。2、粘结力高,玻璃与PVB粘结力高,当玻璃破碎后,玻璃碎片仍然粘在PVB上不剥落,不伤人,具有安全性。3、耐光、耐热、耐湿、耐寒。 三、夹层玻璃的用途1、汽车挡风玻璃2、建筑玻璃和顶棚3、防弹玻璃、耐压观察窗等 钢化玻璃 一、什么是钢化玻璃钢化玻璃分物理钢化和化学钢化,我们通常所说的钢化玻璃均指物理钢化。1、什么是全钢化玻璃玻璃在加热炉内加热到接近软化温度,这时玻璃处于粘住流动状态,保温一段时间,然后将此片玻璃迅速送入冷却装置,用低温高速气流对玻璃均匀淬冷,使玻璃内层产生张应力,外表面产生压应力,经过这样处理的玻璃制品就是全钢化玻璃。2、什么是区域钢化玻璃玻璃在加热炉内加热到接近软化温度,然后将玻璃迅速送入不同冷却强度的风栅中,对玻璃进行不均匀冷却,使玻璃主视区与周边区产生不同的应力,周边区处于风栅的强风位置,进行全钢化,此位置碎片好,钢化强度高,主视区处于风栅弱冷位置,碎片大、钢化强度低,用这种方法生产的玻璃就是区域化玻璃。全钢化玻璃碎片 二、二、钢化玻璃的特性优点:A、具有较高的机械强度a.抗冲压强度钢化玻璃的抗冲击强度是相同厚度普通玻璃的5-8倍,5mm厚钢化玻璃用227g钢球冲击,钢球从2-3米高度落下玻璃不破碎,同样厚度的玻璃在0.4米就破碎了。b.抗弯强度抗弯强度比普通玻璃高3-5倍,用一片6×1250×350mm玻璃条,两端架起来,中间加重物,中间最大弯度可达100mm不断裂。B、具有良好的热稳定性热稳定性是指玻璃能承受剧烈温度变化而不破坏的性能,钢化玻璃可承受温度变化范围达150-320C,而普通玻璃只有70-90C,如将钢化玻璃放在0C的冰上,浇上溶化的327C铅水玻璃不会爆碎C、安全性能好钢化玻璃破碎时碎片成蜂窝状钝角小颗粒,不易伤人。缺点:A、钢化玻璃不能切裁、钻孔及磨边。B、钢化玻璃会自爆,即在没有外界机械力作用下发生自身破裂。 针真空磁控溅射技术就是一种利用阴极表面配合的磁场形成电子陷阱,使在E×B 的作用下电子紧贴阴极表面飘移。设置一个与靶面电场正交的磁场,溅射时产生的快电子在

薄膜种类及特性

第一章:薄膜种类及特性 一、PP(聚丙烯薄膜) 1、BOPP(双向拉伸聚丙烯薄膜) 特性如下: 1)BOPP薄膜无色、无嗅、无味、无毒、卫生性能好、密度在0.92g/cm2 。 2)BOPP薄膜刚性好,具有强韧性、透明度和光泽性。 3)BOPP薄膜拉伸强度高、抗冲击强度好、但抗撕裂强度低。因此,两端不能留任 何切口,否则在印刷复合时容易撕裂。 4)BOPP薄膜表面能低,涂胶或者印刷前需要进行电晕处理,有很好的印刷适应性, 但有一定期限,过期后表面能也不好。 5)BOPP薄膜耐热性高,使用温度可达120℃,是通用塑料中最耐温的。 6)BOPP薄膜化学稳定性好,除强酸对它有腐蚀作用外,不溶于其他溶剂。 7)BOPP薄膜阻水性极佳,是阻水防潮最佳材料之一,吸水率<0.01%,但阻氧率极 差。 8)BOPP薄膜也有不足,如积累静电,没有热封性等。在高速运转的的生产线上需 安装静电去除器。 2、消光BOPP 消光BOPP的表层设计为消光(粗化)层,是外观的质感试于纸张。消光BOPP 与BOPP薄膜相比有以下特点: 1)消光层有遮光作用,表面光泽度也就大大的减少。 2)必要时消光层可有热封性。 3)消光层滑爽性好,因表面粗化具有防粘性,膜卷不易粘结。 4)消光层的拉伸强度比通用的薄膜低。 二、CPP薄膜 CPP薄膜即流延聚丙烯薄膜,是一种无拉伸、非定向聚丙烯薄膜。按原料分为均聚CPP和共聚CPP,按作用分为通用CPP,镀铝(VMCPP),蒸煮CPP(RCPP)等。特性如下: 1)CPP薄膜透明度高、平整度高,但耐油性不是很好。

2)CPP薄膜耐温性好,但易变形,可具有热封性,不易反粘。 3)CPP薄膜手感好、遮光、具有一定挺刮度,不失柔韧性,热封性好。 4)CPP薄膜防湿防潮、阻氧性都很好。 5)CPP薄膜无毒、无味、无嗅、卫生性能好,密度在0.92g/cm2。 三、BOPET薄膜 双向拉伸聚酯薄膜(BOPET,简称聚酯)是PET树脂在模挤后再双向拉伸缩制得。特性如下: 1)突出的强韧性,抗拉强度非常高,拉伸强度时NY的3倍,抗冲击强度时BOPP 薄膜的3--5倍,有极好的耐磨性,耐折叠型,耐针孔性,抗撕裂性好,刚性好,挺性好,延展性好,印刷时易操作。 2)BOPET薄膜还具有良好的耐热性,耐煮性,耐低温冷冻,适用温度范围宽,尅在 -70℃~150℃之间长期使用。机械性能在低温和高温依然保持,适合大多数产品包装。 3)优良的阻氧阻水性能,不像NY受影响大,但是也不及聚乙烯和聚丙烯。透气系数 极小,对空气和气味的阻隔性极高,也是保香材料之一。 4)良好的耐油性和耐化学性,耐大多数溶剂,耐稀酸。 5)无色、无味、无嗅、卫生性能好 6)光学性好、透明度高、光泽性高、装饰性好 7)带静电高、印刷时需除静电 四、PE(聚乙烯薄膜) LDPE薄膜一般为LDPE吹塑膜,其基本特性: 1)LDPE薄膜密度较低,一般为0.915--0.925g/cm3,可浮于水上。 2)LDPE薄膜透明性好,有一定光泽。 3)LDPE薄膜机械强度较低,良好的柔软性延伸率高,表面硬度低。 4)LDPE薄膜耐低温,催化温度为70℃,低温有良好的冲击性。 5)LDPE薄膜吸水率低,防水防潮好,但透气性大,保香性差。 6)LDPE薄膜化学性良好,耐各种浓度的盐酸,50%以下的硫酸,40%以下的硝酸。 耐碱性好,60℃以下耐一般有机溶剂。

简述薄膜材料的特征举例说明薄膜材料的用途不少于4例

简述薄膜材料的特征举例说明薄膜材料 的用途不少于4例 【篇一:简述薄膜材料的特征,举例说明薄膜材料的用途 (不少于4例)】 第四章薄膜材料与工艺 1、电子封装中至关重要的膜材料及膜技术 1.1 薄膜和厚膜 1.2 1.3成膜方法 1.4 电路图形的形成方法 1.5 膜材 料 2、薄膜材料2.1 导体薄膜材料 2.2 电阻薄膜材料 2.3 介质薄膜材 料 2.4 功能薄膜材料 1、电子封装工程中至关重要的膜材料及膜技术 薄膜和厚膜电子封装过程中膜材料与膜技术的出现及发展,源于与 电器、电子装臵设备向高性能、多功能、高速度方向发展及信息处 理能力的急速提高系统的大规模、大容量及大型化要求构成系统的 装臵、部件、材料等轻、薄、短、小化晶体管普及之前真空电子管 的板极、栅极、灯丝等为块体材料,电子管插在管座上由导管连接,当时并无膜可言 20世纪60年代,出现薄膜制备技术在纸、塑料、 陶瓷上涂刷乃至真空蒸镀、溅射金属膜,用以形成小型元器件及电 路等进入晶体管时代从半导体元件、微小型电路到大规模集成电路,膜技术便成为整套工艺中的核心与关键。 1、电子封装工程中至关重要的膜材料及膜技术薄膜和厚膜与三维块 体材料比较:一般地,膜厚度很小,可看作二维膜又有薄膜和厚膜 之分经典分类:制作方法分类:块体材料制作的(如经轧制、锤打、碾压等)——厚膜膜的构成物一层层堆积而成——薄膜。 Al特点Si基IC常用导体材料与作为IC保护膜的SiO间的 附着力大对于p型及n型Si都可以形成欧姆接触可进行引线键合 电气特性及物理特性等也比较合适价格便宜作为IC用的导体普遍 采用随环境、气氛温度上升,Al与Au发生相互作用,生成金属 间化合物,致使接触电阻增加,进而发生接触不良当Al中通过高 密度电流时,向正极方向会发生Al的迁移,即所谓电迁移在50 0以上,Al会浸入下部的介电体中在MOS元件中难以使用尽管 Al的电阻率低,与Au不相上下,但由于与水蒸气及氧等发生反应,其电阻值会慢慢升高。 al与au会形成化合物al端子与au线系统在300下放置2~3h, 或者使气氛温度升高到大约450,其间的相互作用会迅速发生, 致使键合部位的电阻升高此时,上、下层直接接触,au、al之间形

压电薄膜材料的性能与性能特点

压电薄膜材料的性能与性能特点 压电材料是实现机械能与电能相互转换的功能材料,它的发展有着十分悠久的历史。自19世纪80年代从CURIE 兄弟在石英晶体上发现了压电效应后,压电材料开始引起人们的广泛注意,随着研究深入,不断涌现出大量的压电材料,如压电功能陶瓷材料、压电薄膜、压电复合材料等。这些材料有着十分广泛的用途,在电、磁、声、光、热、湿、气、力等功能转换器件中发挥着重要的作用。 PVDF压电薄膜 PVDF压电薄膜即聚偏氟乙烯压电薄膜,在1969年,日本人发现了高分子材料聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride polymer) 简称PVDF,具有极强的压电效应。 PVDF薄膜主要有二种晶型即α型和β型,α型晶体不具有压电性,但PVDF膜经滚延拉伸后,原来薄膜中的α型晶体变成β型晶体结构。拉伸极化后的PVDF 薄膜在承受一定方向的外力或变形时,材料的极化面就会产生一定的电荷,即压电效应。 与压电陶瓷和压电晶体相比,压电薄膜主要有以下优点: (1)质量轻,它的密度只有常用的压电陶瓷PZT的四分之一,粘贴在被测物体上对原结构几乎不产生影响,高弹性柔顺性,可以加工成特定形状可以与任意被测表面完全贴合,机械强度高,抗冲击; (2)高电压输出,在同样受力条件下,输出电压比压电陶瓷高10倍; (3)高介电强度,可以耐受强电场的作用(75V/um),此时大部分压电陶瓷已经退极化了; (4)声阻抗低,仅为压电陶瓷PZT的十分之一,与水、人体组织以及粘胶体相接近;(5)频响宽,从10-3Hz到109均能转换机电效应,而且振动模式单纯。 因此在力学中可以测量应力和应变,在振动中可以制作加速度计和振动模态传感器,在声学上可以制作声辐射模态传感器和超声换能器以及用在主动控制中,在机器人研究中可以

基本薄膜材料汇总

.基本薄膜材料黃中波摘抄總結名稱:釔(Y) 三氧化二釔(Y2O3)使用電子槍蒸鍍,該材料性能隨膜厚而變化,在500nm時折射率在約為1?8。用作鋁保護膜其極受歡迎,特別相對於8000nm—12000nm區域高入射角而言。可用作眼鏡保護膜,且24小時暴露在濕氣中。一般為顆粒狀和片狀。 名稱:二氧化鈰(CeO2 使用高密度的鎢舟皿(較早使用)蒸發,在200℃的基板上蒸著二氧化鈰,得到一個約為2?2的折射率,在大約3000nm有一吸收帶其折射率隨基板溫度的變化而發生顯著變化,在300℃基板上500nm區域n =2?45,在波長短過400nm時有吸收,傳統方法蒸發缺乏緊密性,用氧離子助鍍可取得n =2?3(550nm)的低吸收性薄膜。一般為顆粒狀。還可用於增透膜和濾光片等。由于其热辐射较少,在PMMA上镀膜可以优先该材料做为高折射率材料.

名稱:氧化鎂(MgO) 必須使用電子槍蒸發因該材料昇華,堅硬耐久且有良好的紫外線(UV)穿透性。250nm n =1?86,190nm n =2?06,166nm時K值為0?1,n =2?65,可能用作紫外線薄膜材料。Mg/MgF2膜堆從200nm—400nm 區域透過性良好,但膜層被限制在60層以內(由於膜應力)500nm時環境溫度基板上得到n =1?70,而在300℃基板上得到n =1?74。由於大氣CO2的干擾,MgO暴露表面形成一模糊的淺藍的散射表層,可成功使用傳統的MHL折射率3層AR膜(MgO/CeO2/MgF2)。 名稱:硫化鋅(ZnS) 折射率2?35,400—13000的透光範圍,、具有良好的應力和良好的環境耐久性,ZnS在高溫蒸著時極易昇華,這樣在需要的膜層附著之前它先在基板上形成一無吸附性膜層,因此需要徹底清爐並且在最高溫度下烘乾,花數小時才能把鋅的不良效果消除。Hass等人稱紫外線(UV)對ZnS有較大影響,由於紫外線在大氣中導致15—20nm厚的硫化鋅膜層完全轉變成氧化鋅(ZnO)。

各种塑料薄膜特性比较

各种塑料薄膜的特性比较 塑料薄膜作为一种承印材料,其历史还比较短,它经印刷后作为包装,具有轻盈透明、防潮抗氧、气密性好、有韧性耐折、表面光滑、能保护商品,而且能再现商品的造型、色彩等优点。随着石化工业的发展,塑料薄膜的品种越来越多,常用的塑料薄膜有聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯、聚酯薄膜(PET)、聚丙烯(PP)、尼龙等。 各种塑料薄膜性能不同,印刷的难易程度也不同,作为包装材料的用途也不同。 聚乙烯薄膜是一种无色,无味、无臭、半透明的无毒性的绝缘材料,大量用作包装袋;食品袋,还可制作各种容器。它是惰性材料,所以比较难印刷,必须经处理后,才能印出比较好的效果。 聚氯乙烯簿膜的耐光性、耐老化性比较好且具有比较好的耐撕裂性能,能透气,是一种洁净、无色、透明的薄膜,一般加入增塑剂,它可溶于丙酮,环已酮等溶剂。因此,可以用聚氯乙烯类树脂制的油墨印刷。适用于包装袋、书皮等。 聚苯乙烯薄膜是柔软而坚韧的薄膜,干净,无色而透明,不含增塑剂时,膜层永远柔软,耐冷冻,存放不老化,印刷时采用氧化聚合的合成连结料油墨,可使印迹牢度较好。 聚酯薄膜是无色、透明、耐湿、不透气、柔软、强度大、耐酸碱油酯和溶剂、对高低温均不怕的材料,经电火花处理后,对油墨有比较好的表面牢度。用于包装和复合材料。 聚丙烯薄膜有良好的光泽和很好的透明度,耐热酸碱、耐溶剂、耐摩擦、耐撕裂、能透气,低于160℃时不能热封。 尼龙薄膜的强度比聚乙烯薄膜大,无味、无毒、不透细菌、耐油、耐酯、耐沸水及大部分溶剂,一般用于荷重、耐磨的包装,以及蒸煮包装(食品的再热),它不需表面处理即可印刷。

聚乙烯分子上基本不带极性基团,是一种非极性印高分于,聚丙烯分子中,每个结构单元上都含有一甲基,这分种弱极性基团,基本上也属于非极性高分子,因此,它们对油墨的亲和性都比较差,所以在印刷前要经过处理后才能得到满意的印件。 处理方法大多是通过氧化,使之增加极性,使表面结构发生变化。具体的处理方法有放电(俗称电晕、电火花)法、火焰法、紫外线辐射法、酸(硫酸、铬酸)处理法等几种。而以放电法比较简单而普及。

各种塑料薄膜特性之比较

各种塑料薄膜特性之比较 塑料薄膜作为一种承印材料,其历史还比较短,它经印刷后作为包装,具有轻盈透明、防潮抗氧、气密性好、有韧性耐折、表面光滑、能保护商品,而且能再现商品的造型、色彩等优点。随着石化工业的发展,塑料薄膜的品种越来越多,常用的塑料薄膜有聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯、聚酯薄膜(PET)、聚丙烯(PP)、尼龙等。 各种塑料薄膜性能不同,印刷的难易程度也不同,作为包装材料的用途也不同。 聚乙烯薄膜是一种无色,无味、无臭、半透明的无毒性的绝缘材料,大量用作包装袋;食品袋,还可制作各种容器。它是惰性材料,所以比较难印刷,必须经处理后,才能印出比较好的效果。 聚氯乙烯簿膜的耐光性、耐老化性比较好且具有比较好的耐撕裂性能,能透气,是一种洁净、无色、透明的薄膜,一般加入增塑剂,它可溶于丙酮,环已酮等溶剂。因此,可以用聚氯乙烯类树脂制的油墨印刷。适用于包装袋、书皮等。 聚苯乙烯薄膜是柔软而坚韧的薄膜,干净,无色而透明,不含增塑剂时,膜层永远柔软,耐冷冻,存放不老化,印刷时采用氧化聚合的合成连结料油墨,可使印迹牢度较好。 聚酯薄膜是无色、透明、耐湿、不透气、柔软、强度大、耐酸碱油酯和溶剂、对高低温均不怕的材料,经电火花处理后,对油墨有

比较好的表面牢度。用于包装和复合材料。 聚丙烯薄膜有良好的光泽和很好的透明度,耐热酸碱、耐溶剂、耐摩擦、耐撕裂、能透气,低于160℃时不能热封。 尼龙薄膜的强度比聚乙烯薄膜大,无味、无毒、不透细菌、耐油、耐酯、耐沸水及大部分溶剂,一般用于荷重、耐磨的包装,以及蒸煮包装(食品的再热),它不需表面处理即可印刷。 聚乙烯分子上基本不带极性基团,是一种非极性印高分于,聚丙烯分子中,每个结构单元上都含有一甲基,这分种弱极性基团,基本上也属于非极性高分子,因此,它们对油墨的亲和性都比较差,所以在印刷前在印刷前要经过处理后才能得到满意的印件。 处理方法大多是通过氧化,使之增加极性,使表面结构发生变化。具体的处理方法有放电(俗称电晕、电火花)法、火焰法、紫外线辐射法、酸(硫酸、铬酸)处理法等几种。而以放电法比较简单而普及。 电晕处理效果的好坏,与处理设备的输出功率、两电极之间的距离,电极的放电面积、处理速度及处理的方法(是热处理还是冷处理)和次数等都有关系,处理后的薄膜必须立即印刷、否则仍可能失效。 在电火花处理中,由于电晕放电产生的游离基反应而可能使聚合物发生交联,表面变粗糙并增加其对极性溶剂的润湿性,一般地说,塑料簿膜罕过处理后可由三十方面改善印刷(性能:可以使用抗静电添加剂)我国使用三羟十二酰胺乙基季胺过氯酸盐,以提高静电荷衰

常见的薄膜材料的特点

书山有路勤为径;学海无涯苦作舟 常见的薄膜材料的特点 不干胶标签材料按面材分为纸张不干胶标签和薄膜不干胶标签两种, 纸张标签分为:热转印纸、铜版纸、镜面铜版纸、书写纸、西卡纸、牛皮 纸等等,这些是人们熟悉的,随着工业化进程的加速和人们环保意识的增 强,薄膜不干胶材料异军突起,享润电子科技在这里重点和大家探讨薄膜 标签。常见的薄膜材料有PE、PP、PET、PVC、PP与PE混合物,合成纸等,不同材料有不同的特点和应用领域,多数薄膜材料都可加工为多 色。1.PE(聚乙烯):柔软性、耐挤压性好,抗拉伸性差,有白色和透明 等颜色,能做金属化处理。由于PE有良好的柔软性,常被用在需要经常 挤压且容易变形的瓶体上。但PE材料太软,需要通过增加厚度加大挺度,80~100μm的厚度最多见,往往用做大面积的贴标材料。2.PP(聚丙烯):用机器进行双向拉伸处理,也称为BOPP,硬度高,抗拉伸性好,不透光性 良好,耐久性优异,但耐温性一般,透明材料有优异的透明度。PP材料应 用在表面很硬、不会被挤压的瓶体上。市场上用格拉辛底纸或PET底纸来 配合PP面材,就是考虑到不同层次的透明度要求。3.PET(聚酯):优异 的耐高温性、耐久性和抗拉伸性,耐化学腐蚀性好,挺度高,有多种颜色, 能做金属化处理,透明材料的透明度优异。材料拉伸不变形,很难撕坏, 在抖动时会发出金属摩擦的声音。在电器、电动以及机械设备上有广泛应 用,能体现很好的质感和强度。4.PVC(聚氯乙烯):有软质和硬质两种, 耐久性、抗撕裂性、柔软性,耐化学腐蚀性能良好,在电子、机械及电池、 户外贴上应用很多。但耐温性和抗拉伸性一般,受温度影响会出现一定程 度的收缩。拉伸时容易撕坏。受环保的限制,目前在室内使用越来越少。5.PP和PE的混合物(聚烯烃):用机器进行单向拉伸处理,有较高的抗拉 专注下一代成长,为了孩子

不同材质薄膜收缩性能的比较

摘要:收缩性能是影响热收缩膜使用效果的重要因素。本文分别对比测试了POF、PVC两种热收缩膜样品的热缩力、冷缩力、收缩率等收缩性能,并介绍了试验原理、设备FST-02薄膜热缩性能测试仪的参数及适用范围、试验过程等内容,为薄膜收缩性能的研究及检测提供参考。 关键词:热收缩膜、收缩率、热缩力、冷缩力、收缩性能、薄膜热缩性能测试仪、POF、PVC 1、意义 热收缩膜材质种类较多,如PE、PVC、POF、PETG、BOPS等,其具有贴体性好、包装严密、价格低廉等优点,可用于食品、玩具、药品、电子元件等产品的标签、贴体包装、集束包装等。 热收缩膜之所以具有收缩性能与其生产过程中处于高弹态下所受到的拉伸作用有关,当成型后的薄膜再次受热时便会有恢复到拉伸前状态的趋势,宏观表现为薄膜的收缩效应。薄膜材质、拉伸工艺参数、收缩温度与时间等因素均会影响热收缩膜的收缩性能,不同的产品因其形状、尺寸等客观条件的不同决定包装所用的热收缩膜的收缩性能应有所差异,因此,研究热收缩膜的收缩性能对其生产及应用均具有指导意义。 2、试验样品 本文以POF、PVC两种常见的热收缩膜为试验样品,对比分析其收缩性能。根据样品的拉伸方向,POF样品的测试方向为纵向,PVC样品的测试方向为横向。 3、试验依据 本次试验依据GB/T 34848-2017《热收缩薄膜收缩性能试验方法》对样品的热缩力、冷缩力、收缩率进行测试。 4、试验设备 本文采用FST-02薄膜热缩性能测试仪对样品进行检测,该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。

图1 FST-02薄膜热缩性能测试仪 4.1 试验原理 通过调整收缩温度,使试样的热缩力出现在试验开始后的15 ~ 30s内,测试该温度下试样的热缩力、冷缩力及收缩率。为了实现各参数的测试,设备的夹具上分别配置有位移传感器与力值传感器,加热罩内的温度达到设定值时,装有试样的夹具被自动推送至加热罩内,力值传感器记录加热过程中试样的力值变化,并将最大力值报告为热缩力;达到出舱条件后,夹具带动试样离开加热罩,进入环境中冷却,力值传感器记录冷却过程中的力值,并将最大力值报告为冷缩力;位移传感器通过对整个试验过程中试样位移的变化情况进行监测,得到收缩率值。 4.2 设备参数 收缩力的测试量程为0.2 ~ 30 N,测量精度为±0.2%;热缩位移的量程为0.125 ~ 70 mm,测量精度为±0.125 mm。可精确测定试样的热缩性能参数;温度控制范围为室温~ 210℃,控制精度为±0.5℃;可同时测试3组试样;可实时显示试验过程中的热缩力、冷缩力、热收缩率。 4.3 适用范围 (1) 可用于测试热收缩薄膜材料在一定的试验条件下所产生的热缩力、冷缩力、收缩率的大小。 (2) 适用于GB/T 34848、ISO 14616、DIN 53369等国内外标准。 5、试验过程 5.1 POF热收缩膜样品的测试 (1) 对POF样品进行测厚,然后沿纵向裁取宽15.0 mm、长12 cm的试样20条,用专用制样器对试样进行穿孔。 (2) 取2条试样分别安装在设备的一组夹具中,其中一条试样用于测试收缩力,另一条试样用于测试收缩率。设置试样名称、试验温度、试验结束温度等参数信息,点击试验选项,试验开始。加热罩

薄膜基本原料介绍

薄膜基本原料介绍 一、聚乙烯(PE) (一)性能及用途 聚乙烯是典型的热塑性塑料,为无臭、无味、无毒的可燃性白色粉末。成型用的聚乙烯树脂均为经挤出造粒的蜡状颗粒料,外观呈乳白色。 聚乙烯的分子量在1万~100万之间,分子量超过100万的为超高分子量聚乙烯。分子量越高,其物理力学性能越好,但随着分子量的增高,加工性能降低。因此,要根据使用情况选择适当的分子量和加工条件。高分子量聚乙烯是个加工结构材料和负荷材料,而地分子量聚乙烯只适合作涂覆、上光剂、润滑剂和软化剂等。 聚乙烯的力学性在很大程度上取决于复合物的分子量、支化度和结晶度。高密度聚乙烯的拉伸强度为20~25MPa,而低密度聚乙烯的拉伸强度只有10~12MPa。聚乙烯的伸长率主要取决于密度,密度大,结晶度高,其蔓延性就差。 聚乙烯的电绝缘性能优异。因为它是非绝缘材料,其介电常教及介电损耗几乎与温度、频率无关;高频性能很好,适于制造各种高频电缆和海底电缆的绝缘层。 (二)品种 1.低密度聚乙烯(LDPE) (1) 性能 低密度聚乙烯的密度范围为0.910~0.925g/cm³。分子结构为主链上带有长、短不同支链的支链型分子。在主链上每1000个碳原子中约带有50个以下的乙基、丁基或更长的支链。与高密度和中密度聚乙烯相比,它具有较低的结晶度(55%~65%),较低的软化点(108ºC~126ºC)以及较宽的熔体指数(0.2~80g/10min)。 由于低密度聚乙烯的化学结构与石蜡烃类似,不含极性基团,所以具有良好的化学稳定性,对酸、碱和盐类水溶液具有耐腐蚀作用。它的电性能及好,具有导电率低、介电常数低、介电损耗低以及介电强度高等特性。但低密度聚乙烯的耐热性能较差,也不耐氧和光老化。因此,为了提高其耐老化性能,通常要在树脂中加入抗氧剂和紫外线吸收剂等。 低密度聚乙烯具有良好的柔软性、延伸性和透明性,但机械强度低于高密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯。 (2)用途 低密度聚乙烯主要用于制造薄膜。薄膜制品约占地密度聚乙烯制品总产量的一半以上,用于农用薄膜及各种食品、纺织品和工业品的包装。低密度聚乙烯电绝缘性能优良,常用作电线电缆的包覆材料。注射成型制品有各种玩具、盖盒、容器等。与高密度聚乙烯掺混后经注射成型和中空成型可制管道及容器等。 2.高密度聚乙烯(HDPE) (1)性能 高密度聚乙烯的高密度为0.941~0.965g/cm³。分子结构为线型结构,支链少,平均每

薄膜材料的表征

薄膜材料的表征 新能源12级3班 杨铎 12191070

摘要:薄膜材料和薄膜器件日益广泛应用及其可靠性指标体系的日益健全,要 求学术界对其结构和性能的特殊性给出科学解释。因此,薄膜材料的表征对材料的应用是至关重要的。薄膜样品结构和性能的表征依赖测试设备及测试方法。薄膜材料的表征参数通常包括薄膜厚度,这通常用探针法等进行测量;薄膜形貌表征,主要通过扫描隧道显微镜、原子力显微镜等进行测量;薄膜成分的表征,它主要用X射线电子能谱、俄歇电子能谱来测量;薄膜晶体结构的表征,它通常使用X射线衍射仪或电子衍射仪来测量;薄膜的应力表征,这可以通过直接测量变形量方法和简介X射线衍射测量方法等对其来进行测量。通过对以上内容的概括和总结及对比总结出薄膜材料的测试的研究情况。 关键词:薄膜,测试,表征 1. 薄膜简介 1.1薄膜材料的发展 在科学发展日新月异的今天,大量具有各种不同功能的薄膜得到了广泛的应用,薄膜作为一种重要的材料在材料领域占据着越来越重要的地位。自然届中大地、海洋与大气之间存在表面,一切有形的实体都为表面所包裹,这是宏观表面。生物体还存在许多肉眼看不见的微观表面,如细胞膜和生物膜。生物体生命现象的重要过程就是在这些表面上进行的。细胞膜是由两层两亲分子--脂双层膜构成,它好似栅栏,将一些分子拦在细胞内,小分子如氧气、二氧化碳等,可以毫不费力从膜中穿过。膜脂双层分子层中间还夹杂着蛋白质,有的像船,可以载分子,有的像泵,可以把分子泵到膜外。细胞膜具有选择性,不同的离子须走不同的通道才行,比如有K+通道、Cl-通道等等。细胞膜的这些结构和功能带来了生命,带来了神奇。 1.2薄膜材料的应用 人们在惊叹细胞膜奇妙功能的同时,也在试图模仿它,仿生一直以来就是材料设计的重要手段,这就是薄膜材料。它的一个很重要的应用就是海水的淡化。虽然地球上70%的面积被水覆盖着,但是人们赖以生存的淡水只占总水量的2.5%~3%,随着人口增长和工业发展,当今世界几乎处于水荒之中。因此将浩瀚的海水转为可以饮用的淡水迫在眉睫。淡化海水的技术主要有反渗透法和蒸馏法,反渗透法用到的是具有选择性的高分子渗透膜,在膜的一边给海水施加高压,使水分子透过渗透膜,达到膜的另一边,而把各种盐类离子留下来,就得到了淡水。反渗透法的关键就是渗透膜的性能,目前常用有醋酸纤维素类、聚酰胺类、聚苯砜对苯二甲酰胺类等膜材料.这种淡化过程比起蒸法法,是一种清洁高效的绿色方法。利用膜两边的浓度差不仅可以淡化海水,还可以提取多种有机物质。工业生产中,可用膜法过滤含酚、苯胺、有机磺酸盐等工业废水,膜法过滤大大节约了成本,有利于我们的生存环境。 薄膜的应用还体现在表面化学上面。在日常生活中,我们会发现在树叶表面,水滴总是呈圆形,是因为水不能在叶面铺展。喷洒农药时,如果在农药中加入少量的润湿剂(一种表面活性剂),农药就能够在叶面铺展,提高杀虫效果,降低农药用量。更重要的,研究人员还将膜材料用于血液透析,透析膜的主要功能是移除体内多余水份和清除尿毒症毒素,大大降低了肾

薄膜材料的特性检测

实验四:薄膜材料的特性检测 一、实验目的和任务 1、学习和了解AFM的结构和原理。 2、掌握AFM的操作和调试过程,并以之来观察样品表面的形貌。 3、学习用计算机软件来处理原始数据图像。 二、实验原理 1. AFM基本原理 原子力显微镜的工作原理就是将探针装在一弹性微悬臂的一端,微悬臂的另一端固定,当探针在样品表面扫描时,探针与样品表面原子间的排斥力会使得微悬臂轻微变形,这样,微悬臂的轻微变形就可以作为探针和样品间排斥力的直接量度。一束激光经微悬臂的背面反射到光电检测器,可以精确测量微悬臂的微小变形,这样就实现了通过检测样品与探针之间的原子排斥力来反映样品表面形貌和其他表面结构。 在原子力显微镜的系统中,可分成三个部分:力检测部分、位置检测部分、反馈系统。如图1显示。 图1 原子力显微镜工作原理图 (1)力检测部分在原子力显微镜系统中,所要检测的力是原子与原子之间的范德华力。使用微悬臂来检测原子之间力的变化量。微悬臂通常由一个一般100~500m长和大约500nm~5um厚的硅片或氮化硅片制成。微悬臂顶端有一个尖锐针尖,用来检测样品-针尖间的相互作用力。 (2)位置检测部分在原子力显微镜系统中,当针尖与样品之间有了作用之后,会使得悬臂摆动,所以当激光照射在微悬臂的末端时,其反射光的位置也会因为悬臂摆动而有所改变,这就造成偏移量的产生。在整个系统中是依靠激光光斑位置检测器将偏移量记录下并转换成电的信号,以供SPM控制器作信号处理。聚焦到微悬臂上面的激光反射到激光位置检测器,通过对落在检测器四个象限的光强进行计算,可以得到由于表面形貌引起的微悬臂形变量大小,从而得到样品表面的不同信息。 (3)反馈系统在原子力显微镜系统中,将信号经由激光检测器取入之后,在反馈系统中会将此信号当作反馈信号,作为内部的调整信号,并驱使通常由压电陶瓷制作的扫描器做适当的移动,以保持样品与针尖保持一定的作用力。 2. AFM 有三种不同的工作模式: 接触模式( contact mode) 、非接触模式 (noncontact mode) 和共振模式或轻敲模式(Tapping Mode) 。

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