表面改质(高分子)
热处理常识
退火（Annealing）定义:将金属加温到高于再结晶温度的一点并维持此温度一段时间，再将其缓慢冷却。
从而改变材料微结构，进而改变如硬度、强度的机械性质的热处理。
目的：恢复因冷加工而降低的性质，增加柔软性、延性和韧性，释放内部残留应力、产生特定的显微结构。
过程：第一阶段是回复（recovery）：回复冷加工过的金属的物理性质。
第二阶段是再结晶（recrystallization）：再结晶过程中，新的晶粒成型。
再结晶完成时，开始晶粒成长（grain growth）。
晶粒成长过程中，小的晶粒会与大的晶粒合并，减少材料内部晶界的数目。
第三阶段是正常化（Normalizing）：加热细化晶粒，释放应力，改善物质的延展性和韧性。
正常化：把钢加热至沃斯田铁转化温度之上，此温度恒温一小段时间，空冷。
足够时间之后，使铁碳合金完全沃斯田铁化。
回火（tempering）定义:经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度，保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理工艺。
或将淬火后的合金工件加热到适当温度，保温若干时间，然后缓慢或快速冷却。
目的：（a）消除工件淬火时产生的残留应力，防止变形和开裂；（b）调整工件的硬度、强度、塑性和韧性，达到使用性能要求；（c）改善和提高加工性能。
按回火温度范围，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火。
低温回火：150~250℃。
目的：保持淬火工件高的硬度和耐磨性，降低淬火残留应力和脆性中温回火：350～500 ℃。
目的：得到较高的弹性和屈服点，适当的韧性。
高温回火：500℃以上。
目的：得到强度、塑性和韧性都较好的综合力学性能。
淬火(quenching)定义:加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺目的:过冷奥氏体转变成马氏体或贝氏体组织，配合不同温度的回火，提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性，满足金属铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
表面改质技术
熔 化金 属 浇 铸 缺 陷 或 通 过 非 熔 化 极 惰 性 气 体 保 护 焊 ） 加 热 和 冷 却 的温 度 与 速 度 。同 时还 列 举 了安 装 用 ，
离 子 注 入 、 理 气 相 沉 积 （ Ｖ 、 子 辅 助 沉 积 物 Ｐ Ｄ） 离 （Ｂ Ｄ ， 及 近 年 来 发 展 起 来 的 等 离 子 体 基 离 子 注 ＩＡ ）以 人 与沉 积 技 术 等 ， 仅 在 提 高 材 料 表 面 性 能 如 强 度 、 不
研 究 了 铁 路 运 输 零 件— — 货 车 转 向 架 摩 擦 楔 的 修 复堆 焊 。借 助 于 靠 模 系 统 实 施 的 自动 化埋 弧 穿 梭
堆 焊 ， 保 证 几 乎 任 何 形 状 的 连 续 涂 层 ， 特 点 是 辅 可 其 助 时 间 少 ， 为它 不 需 为每 一 焊 道 的 堆 焊 和去 渣 皮 安 因 装 自动 装 置 ， 而 使 该 工 艺 在 堆 焊 不 太 大 的表 面 时 效 从 率 高 。堆 焊 机 头 稳 定 的 线 性 运 动 为 涂 层 厚 度 均 匀 和 消 除堆 焊 焊 道 初 始 段 和最 终 段 的 典 型 缺 陷 提 供 了 条 件 。在 埋 弧 穿 梭 堆 焊 时 ， 电极 摆 动 干 扰 由 于堆 焊 焊 道 表 面 上 的 渣 皮 在 下 一 层 焊 道 覆 盖 它 时 得 到 再 熔 而 受 限。 随 着 热 输 人 和 加 热 源 热 功 率 的增 加 ， 大 允 许 摆 最 动 干 扰 也 增 加 。图 ３参 ５
出 了 有待 进 一 步 研究 的 问题 。参 ４ ２
１ ０ｍｍ。 同 时 ， 了修 复 已磨 损 叶 片 的 叶 高 ， 虑 ． 为 考
到 磨 合 运 转 ， 要 堆焊 １ ５ ２ ０ｍｍ。这 种 叶 片 的修 需 ． ～ ．
清洗机cleaner介绍
Tact
稼动率 搬送方式 基板破片发生率 洗净能力 Tank方式
Brush
水洗Shower
基板干燥 静电对策
Cleaner 设备的规格参数
要求项目
・0.3mm～0.5mm ±10%
・28sec以下（BM , Red, Green, Blue, PS, OC) ・60sec以下(ITO前洗净, ITO后洗净） ・稼动率：≧99.11%；・MTBF：≧168h；・MTTR：≦1h ・倾斜搬送 ・5ppm一下（各设备基板破片1枚/3个月以下） ・Total （1μm）200个, Ｌ size（5μm） 50 个以下 ・Cascade方式 ・Brush上下各2个；・Brush弯曲量0.3mm以下 ・100～400 r/min (CW/CCW可能）；・接触量设定：-2mm～+2mm ・广区域须保持均一；・无液体滞留 ・须有Slit型的2流体洗净功能；・须有高压Shower洗净 ・Air Knife方式；・须不会形成雾；・无水残留 ・±100V以下
HM: Hyper Mix
示意图
Air
Water
实物图
气液混合体
1. HM(Hyper Mix)：是一种二流体洗净方式，利用气液混合达到一定的洗净效果（在喷嘴处进 行水汽混合）
1. DI Water与CDA混合后，CDA的压力使Nozzle内的水分子加速喷出，粒子强大的冲击力使得 Particle得以去除；
1.水平角度：20° 2.垂直角度 : 55° 3.距离基板：3+0.5mm(上下)
➢ 在Air Knife之前设置了Final Rinse，以防止Glass提前干燥留下痕迹形成Mura.
16
三、Cleaner 部件介绍-Air Knife
设计材料的分类及特性
第二代的加工材料
------利用天然材料经不同程度的加工而得到的材料，加工 程度从低到高，有人造板、纸、水泥、金属、陶瓷、玻璃 等。
第三代的合成材料
------利用化学合成方法将石油、天然气和煤等原料制 造而得的高分子材料，如塑料、橡胶、纤维等。
第四代的复合材料
------利用有机、无机非金属乃至金属等各种原材料复 合而成的材料。
1．工艺方法
不同的材料有不同的成型加工方法。 (1) 钢铁材料的成型加工工艺性能优良，而且成型方法很多， 可采用铸造、锻压、焊接、切削加工(如车、钻、镗、磨、铣、 刨等)等方法制造出许多机械设备和日用产品；
(2) 木材至今仍然是一种优良的造型材料，用途极广。这是 由于木材具有易锯、易刨、易打孔、易组合等加工成型特性， 加之木材表面的纹理能给人以纯朴、自然、舒适的感觉； (3) 塑料制品的品种和数量日益增多，这不仅是由于塑料的原 料易得、性能优良(如重量轻、绝缘性好、耐腐蚀、耐药品、有 绝热性等)、表面富有装饰效果和不同质感，还因为塑料的可塑 性特别强，几乎可以采用任何方法自由加工成形，塑造出几何 形体非常复杂的产品，因而容易体现出设计者的构思要求，已
(1)表面被覆
在原有材料表面堆积新物质的技术，依据被覆利 料和被覆处理方式的不同，表面被覆处理有镀层被覆、 有机涂层被覆、珐琅被覆等。
①镀层被覆：
镀层被覆技术能在制品表面形成具有金属特性的 镀层，金属镀层不仅能提高制品的耐蚀性和耐磨性， 而且能够增强制品表面的色彩、光泽和肌理的装饰效 果．因此能保护和美化表面，由于有优异的镀层，常 常使制品的品位和档次得到提高。 镀层被覆的金属有铜、镍、铬、铁，铝、铅、金、 银、铂及其合金。镀层的颜色、色调和耐候性见下 表。
2.3 材料的固有特性
表面改质及强化技术
修
复
２０ ５０ 磨 辊 明弧堆焊 系统 自动 控制 方法／ ０８３２ 李振英
・ ”
耐磨性提高的主要原 因。图 ３ ２ １ 表 参 ５
２０ ５ ０ 电火花振 动沉 积 俄 ０８３５
（ ） １ ３－１ ７ ２ ： ２ －－２
／焊接 学报．２ ０ ，９ ４ ：２ ４ ／ －０ ８ ２ （ ）８ ￣８
／ 焊接学报．２ ０ ，９ ３ ：４ ￣１ ８ ／ －０ ８ ２ （） １ ５ ４
研究的堆焊合 金成 分范 围是 ： ． ％＂６５ ， Ｃ ４０ －．
Ｃ ０ ～４ 。设计 制作不 同 Ｃ， ｒ ｒ ２ ０ ｃ 合金 配 比的药
通 块磨 芯焊丝 ， 采用埋 弧堆 焊的方 法 ， 得到 多组 堆焊合 金试 的显微硬度 ， 过环 一 损 试验评估 了涂 层 的耐 磨 硼铸铁等离子熔覆铁基合 金 涂层组 织 块， 通过组织金 相分析、 电子探针分析 、 硬度 测试 等试 性 。结果表明 ， 主要 由（ ｒＦ ） ３ ａ（ ｅ Ｃ ） Ｆ ３ Ｃ ， ｅ７ ，－Ｆ ， ｒ 和 ｅＣ相 组成 ｉ 层 Ｃ 涂 验手 段 ， 分析 Ｃ， ｒＣ ／ Ｃ ， ｒＣ比对合 金组 织 、 硬度 以及初 生碳化物 数量及分布的影响 ， 研究 不同合金元 素对组 的显 微硬度可达 ６０ ０ ．； 干滑 动磨 损 条 ０ ￣１２ ０ＨＶ０ 在 ２
２ ０ ５ ０ 高碳 高铬铸铁堆焊 合金组 织分析／ ０８ ３ １ 魏建军
…
进行了分析 。图 ５ １ １ 表 参 １
２０ ５０ 铸铁等离子熔覆铁基合金耐 磨涂 层／ 竹 ０８３４ 彭
琴…／ 焊接学报．２０ 。９ ４ ：１ ４ ／ －０ ８ ２ （ ） ６￣６
利用等离子熔 覆技术 ， 择合适 的工 艺参 数 ， 选 在 硼铸铁基体上熔覆铁 基合金 粉末制 备具 有 冶金 结合 的耐磨涂层 。采用金 相显微镜 、 Ｘ射线衍 射 仪 、 扫描 电镜研究 了涂层 的组织 ， 利用显微硬度计测 试 了涂层
表面技术的分类
表面技术的分类材料表面工程是一门新兴学科，或者说是正在形成的一门学科，是一门多学科的边缘学科。
该学科中应该包括哪些内容，如何分类，国内外都无公认的说法。
从不同的角度进行归纳，就会有不同的分类。
如：按作用原理可分为：<1>原子沉积：沉积物以原子、离子、分子和粒子集团等原子尺度的粒子形态在材料表面上形成覆盖层，如电镀、化学镀、物理气相沉积、化学气相沉积等。
<2>颗粒沉积：沉积物以宏观尺度的颗粒形态在材料表面上形成覆盖层，如热喷涂、搪瓷涂覆等。
<3>整体覆盖：它是将涂覆材料于同一时间施加于材料表面，如包箔、贴片、热浸镀、涂刷、堆焊等。
<4>表面改性：用各种物理、化学等方法处理表面，使之组成、结构发生变化，从而改变性能，如表面处理、化学热处理、电子束表面处理、离子注入等。
按表面强化层材料可分为：<1>金属材料层；<2>陶瓷材料层；<3>高分子材料层。
按工艺特点可分为：<1>电镀，<2>化学镀，<3>热渗镀，<4>热喷涂，<5>堆焊，<6>化学转化膜，<7>涂装，<8>表面彩色，<9>气相沉积，<10>“三束”改性，<11>表面热处理，<12>形变强化，<13>衬里等，每一类又可分为一些更细的工艺项目。
图1-1 材料表面工程技术的分类该分类方法比较清晰地体现了工程技术的特点，而且与工程技术上的名称基本一致，容易记忆。
但缺乏学术上的逻辑性，因为有些技术尽管工艺不一样，但基本的改质机理是相同或相似的。
按工艺特点分类方法示意图如图1-1所示。
按表面改质的目的或性质可分为：<1>表面耐磨和减磨技术，<2>表面耐蚀抗氧化技术，<3>表面强化（提高疲劳强度）技术，<4>表面装饰技术，<5>功能表面技术，<6>表面修复技术。
表面强化及改质技术
２０４， 自动堆焊专机机械系统的设计 ／ ０７２ ３ ６ 石红信 …， ／
矿 山机 械 ． ０７ ３（ ）５ —５ 一２０ ，５ １ ：６ ８
设计 了挤 压 辊 自动 堆焊 专机 的机械 系统 。详 细 阐述 了滚轮架 、 主轴浮动 卡盘 和侧挂滑 车立柱 与悬臂 升降机构等 各部 分的结构 及关键 点 。经 现 场试 验表 明， 该系统运行可靠 ， 生产效率高。图 ４ ５ 参
面 结 构 为 ｓ＋ａ ｅ＋￡ ｕａ—Ｆ ＋￡ ｕ Ｓ ｉ —Ｆ 一Ｃ ／ ｅ 一Ｃ ， ｉ
划［ ］朱 胜…／ Ｏ ｎ ｌｎ ． ２Ｏ ， （）５ ６ 英 ／ ／ ｆａＷｅ ｉ ～ Ｏ７１ ４ ： ｉ ｄｇ ５ ９ ２
基于机器人 再制造 成形 系统 可 以对缺 损零 部件 进行 扫描 反求 ， 得出零件 的缺损 模 型 ， 并与 标准 模 型 进行对 比求 出缺损量 ， 而进行 路径 规划 ， 进 最后 采用 全数字脉 冲 Ｍ Ｇ焊对 磨损 零部 件进行 堆 焊修 复。在 Ｉ 人的路径规划 进行 了研 究 ： 阐述 了规 划原 理 ， 出一 得
学性能 ， 其中包 括承受弯 曲的试样 （０ｍ ｌ ０５ｍｌ以 ４ ｉ × ． ｉ ｌ ｌ
下） 这是 由于在堆焊 区形 成 了 （ ， ａ＋Ｂ 合金 组 织。可 ） 以采用准 ａ 合金填 充材料用 于维修航 空设 备 Ｂ３—１ １ 合金零部件 。该方法 的适 用性 根据具 体场 合 提 出的
维普资讯
弧堆焊 镍基合金 堆焊层 组织 和耐 磨性 能 的影 响。结 果表明 ： 纯镍基 合金 堆焊层 组织 主要 是 由 ７ Ｎ ，ｅ 、 （ ｉＦ ） ＣＢ和 （ ， ） ｒ ｃ Ｂ 等物相 构成 ， 且存 在 着 明显 的成 分 偏析 ； 加入 ｃ３ ２以后 ， ｒ Ｃ 合金 层 中 出现 了 ｃ３ ２相 ， ｒ Ｃ 且 使堆焊层枝晶破 碎 ， 织变 细 ， 分偏 析 减弱 直 至消 组 成 失 ；ｒ ２ 粒 的加 入 ， 高 了堆 焊 层 的磨 粒 磨 损 性 Ｃ３ 颗 Ｃ 提 能 ， 随其 加入 量的增加 ， 且 耐磨 性逐渐提 高 ； 当加入 量 达到 ３ ％时 ， ０ 耐磨性最好 ， 随后 耐磨性开始 降低。 图４
表面科学工程-金属表面改性
激光相变硬化的实际应用
• 1974年美国通用汽车公司通过激光处理可 锻铸铁动力转向机壳 ，提高耐磨性近10倍。
• 我国采用激光热处理邮票打孔机，使用寿 命提高20倍。
• 采用激光热处理铸铁气缸套。 • 激光非晶化、激光退火、激光冲击硬化等。
3、离子束表面改性
核技术在材料工业方面的应用；其基本工艺是 将几万到几十万电子伏的高能离子流注入到固体材 料表面，从而使材料表面的物理、化学或机械性能
无论是蒸镀还是溅射都可以发展成为离 子镀。
薄膜（镀层）材料方面：
• 1、早期发展的材料为 TiC和 TiN类型 ； • 2、为提高硬度后来选择的是立方氮化硼和金刚石、
热喷涂，物理、化学气相沉积，离子注入等
• 湿式被覆方法
电镀，化学镀，阳极化处理，化学处理等
按学科特ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分类
• 表面合金化技术
热渗镀，离子注入，激光熔敷等
• 表面覆盖层与覆膜技术
热喷涂，电镀，化学镀，气相沉积，涂装等
• 表面组织转化技术
激光、电子束热处理以及喷丸、辊压等
世界较传统的Matton分类法 • 原子沉积物 • 粒状沉积物 • 整体涂层 • 表面改性
• 常用的硬涂层材料是氮化物和碳化物等。
物理气相沉积（PVD）
Mattox的离子镀技术，美国IBM研制的射频溅射法， 以及蒸镀构成了PVD三大系列。自70年代相继发明 了活性反应蒸镀技术、多弧离子镀、射频离子镀、 空心阴极离子镀、磁控溅射离子镀等技术，80年 代PVD沉积技术进一步完善并扩大应用范围；
离子注入发展动向
（1）离子注入工艺技术的改进
已由单纯的一次注入发展为轰击扩散镀层 （BDC）及离子束混合（IBM）技术和不同能 量的重叠注入方法。
表面改质及强化技术
可能最高的临界区域形成压应力。
表面改质及强化技术20084295 等离子熔射制备梯度功能MOLB式SOFC及其复阻抗分析/杨云珍…//焊接学报.22008, 29(1):13～16采用一种融合功能梯度材料设计思想与快速原型制造等离子熔射与机器人数字化成形技术于一体的新方法,借助自主研发的梯度功能送粉系统,多层连续熔射快速制造立体结构MOLB(mono-block layer built)式固体氧化物燃料电池SOFC(solid oxide f uel cell)三合一电极PEN(positive electrolyte nega2 tive)部件。
分析了P EN部件的成分、微观组织和阳极、阴极孔隙率的连续梯度变化规律,并利用复阻抗技术对其进行导电性能测试。
结果表明,采用该方法能够获得含有成分、组织呈连续梯度变化的功能涂层的SO FC核心部件PEN;与不含有梯度层的P EN相比,不仅提高电极与电解质间的匹配性,改善电极孔隙率及其分布;而且大幅度减小功能梯度P EN部件界面接触电阻,有助于提高SOFC的电性能。
图5表1参1220084296 等离子熔覆TiC/Ni超厚梯度熔覆层的组织与性能/曹 明…//焊接学报.22008,29(2):13～16利用等离子熔覆技术,选择适当的工艺参数,在Q235钢表面熔覆形成TiC/Ni超厚熔覆层。
采用扫描电镜、X射线衍射仪、金相显微镜、显微硬度计分析测试了涂层的相、组织、成分及性能。
结果表明,熔覆层厚度可达2.7mm,无裂纹、气孔等缺陷。
从熔覆层底部到表层,TiC颗粒的含量和粒径均呈梯度变化;熔覆层中的组织由界面到表层依次为:平面晶、胞状晶、树枝晶;从基体到熔覆层Fe元素含量逐渐减少,而Ni,Cr,Si元素含量则逐渐增加,TiC颗粒呈弥散分布。
熔覆层硬度最大可达800HV,平均硬度是基体的4～5倍。
图6表1参1020084297 稀土RE对激光熔覆Fe基非晶复合涂层的影响/朱庆军…//焊接学报.22008,29(2):57～60研究了稀土R E微合金化对激光熔覆Fe38Ni30 Si16B14V2(原子分数,%)非晶复合涂层的影响。
表面工程学章节重点word
第一章课程内容—以材料表面改性和强化为主，掌握表面工程的基本概念和基础理论，了解表面工程所涉及的各类处理技术及其近些年来的发展和在工业中的应用。
课程目的—通过本课程的学习既能系统的掌握专业基础与共性知识，又能培养合理设计零件的能力；同时开扩视野，拓展知识面，为产品设计提供一个创新的平台。
表面技术亦或是表面工程学是—门新兴的边缘学科，它涉及到多个工程领域，诸如机械工程、半导体电子工程、化学工程、能源工程、动力工程、航空航天工程、建筑工程等。
它在学术上丰富了材料科学、表面物理学、表面化学、金属学、陶瓷学、高分子学、传热学、传质学等多个学科的理论，开辟了一系列的研究领域。
表面技术产生的主要原因：(1) 高科技的发展对机件质量的要求越来越高。
(2) 器件的微型化。
元器件的微型化使表面问题更为突出。
因为在各种功能元器件的制备过程中，常常需要在特定性能的薄膜上加工、制造各种形状，如导电线路等。
(3) 降低材料成本。
以普通材料代替昂贵材料。
从理论上，表面工程在有关边缘学科交叉渗透的基础上形成了具有特色的基础理论和技术理论；从应用上，表面工程已深入到国民经济的方方面面，并将产生越来越大的经济效益和社会效益。
1.1 表面工程的定义和内涵定义：为满足特定的工程需求，使材料或零部件表面具有特殊的成分、结构和性能(或功能)的化学、物理方法与工艺。
内涵：（1）表面改性技术提高零部件表面的耐磨性、耐蚀性、抗高温氧化性能，或装饰零部件表面，或使材料表面具有各种特殊功能(如电性能、磁性能和光电性能等)的有关技术。
2）表面加工技术在材料表面加工或制作各种功能结构元器件的有关技术。
如在单晶硅表面制作大规模集成电路的光刻技术、离子刻蚀技术等。
（3）表面合成材料技术采用特定的表面工程技术，在材料表面合成常规工艺方法无法获得的新材料，或者利用材料的表面加工过程获得全新材料的工艺。
（如气相沉积技术可将气相原子直接在基材表面凝固成固相，离子注入技术可将粒子强行注入基材，获得相图上无法得到的非平衡材料等。
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1）表面处理技术介绍
离子束表面处理概念图
Reactive gas
Specimen
Vacuum Pump
I G Ion Gun Various gas
1）技术介绍
离子束补助反应原理
2 个阶段 反应性气体
离子束照射
亲水性作用基
被活性化链群
Bulk polar group
1. 形成活性链
2. 亲水性活性基的形成
表面改质技术和它的应用
（太阳能电池封装隔热膜、导电硅橡胶类） 深圳华矽微科技有限公司
2008年7月
目
录
• • •
1） 表面改质技术介绍 2） 技术产品 -1 太阳能电池模组隔热膜 3） 技术产品 -2 硅橡胶散热垫板
1）表面处理技术介绍 材料表面改质(表面能量角度 )
多种表面改质技术
电晕放电corona discharge, γ -射线, 照射数百 keV ~ MeV 离子束, 常压等离子 等
项目内容-产品
• • • • • • 生产12.5㎛、25㎛，62“PET金属溅射隔热/散热膜，尺寸稳定性±0.2%，防氧化表面处理。 基板：高透光率PET膜（江苏仪征东丽公司或韩国skc可解决）。 溅射不同厚度金属层，30Å、50Å、60Å、70Å，满足透光率(density)58%-16%+。 金属层：Ni（镍）、Cr（铬）、Bronze（青铜）、Ni、Ag（银）、Stainless Steel(不锈钢) ，此产品现在完全依靠从美国杜邦公司进口， 单常州武进《山由帝杉》（韩资-航天部四院民品 航天部四院民品协作 作企业）一家公司， 家公司，每月从美国杜邦进口额就达，300万美元。 PVF、PET夹层膜 此产品现在依靠从德国进口，第二阶段可考虑生产此产品。
项目背景
由于德、美、日等发达国家带动了世界光伏产业的高速发展，引起了多晶硅材料供应的严重短缺。我国至今没有形成有规模的多晶硅材料 产业，多晶硅进口十分困难，因此太阳能光伏工业所面临的硅材料形势就更为严峻。多晶硅材料已成为制约我国太阳能产业发展的“瓶颈”。 太阳能电池是太阳能利用途径中的一项新技术，阳光发电是基于太阳光与半导体材料的作用而形成的光伏效应，直接把太阳的可见光能转变 为电能。可是，如果薄膜玻璃基片直接暴露于大气中，其光电转换机制将发生衰降。为此采用透明、耐老化、粘结性好，能承受大气变化而具弹 性的胶层将薄膜基片包封，并和保护材料玻璃或其他材料粘为一体，构成太阳能电池板。 这些高性能材料 直依赖进口，由杜邦等国外跨国公司控制，价格高，货源不稳定，也是很重要的阻碍国内产业发展的 个障碍因素，如常 这些高性能材料一直依赖进口，由杜邦等国外跨国公司控制，价格高，货源不稳定，也是很重要的阻碍国内产业发展的一个障碍因素，如常 州山由帝衫公司（航天部四院关系企业），每年从美国进口近400万平米，货值3，600万美元的隔热散热膜，价格高举不下，货期一直不定，每 次都是空运来满足交期，企业难度很大，不单单是这个企业的问题，还有很多类似的企业，如深圳 美国加州预建设的世界最大规模的500Mw(megawatt)太阳能发电站
存在问题
。高能量带来的表面损伤
贫乏的持久性
长处及特点
半永久及优秀的亲水性 使用低能源, 无损伤表面改质 适合所有高分子材料 适合硅酸盐材料
离子束补助反应
最佳条件等离子区域 (Optimum Plasma Zone) : 等离子合成高分子 - 金属材料表面改质 亲水性 (亲水性高分子) 粘附力 (与金属的化学结合) 耐腐蚀 (大分子链结合)
Metallization pastes
1) PET 耐热/散热膜
太阳能电池模组背面用金属溅射膜分析结果
（ 1）
表面电阻测试结果 表面电阻测试结果：
测试仪器：EST 121 型数字超高电阻、微电流测量仪 测试环境：温度 25 ºC，湿度 65 % 样品编号 87-3008 87-3008 87-2974 87-2974 14-2955 14-2955 14 2955 测试项目 表面电阻：a 面 表面电阻：b 面 表面电阻：a 面 表面电阻：b 面 表面电阻：a 面 表面电阻：b 面 测试结果，Ω 0.36×102 0.57×1010 0.57×109 0.21×102 0.23×106 0.90×10 0 90×109
韩国专利 KR 329810
项目内容-设备
• • • 设备投资： 表面处理设备： 方案1，真空离子源表面处理和金属溅射 从德国进口离子源发生器（世界上可生产离子源发生器的国家只有，美国、俄罗斯、德国等三国，国内有一些 仿造，但效能不稳定，寿命等不适合连续生产规模，可能还有知识产权问题。）真空舱及溅射装置委托上海曙光机 械生产。 方案2，常压等离子表面处理和金属溅射 从俄罗斯进口离子源。 口离子源 处理舱及溅射装置由上海曙光机械生产。 生产厂址： 初步拟定在常州武进《山由帝杉》附近。 厂房条件 ： 200M²,无尘，整体万级，局部千级。 投资： 首期： 万人民币。 收入： 首期 货单，《山由帝杉》可签，年3，000万美元的购销合同。 建议：
Teflon（聚四氟乙烯） films（膜） 是封装模块的顶层，它要在太阳能电池的 操作频率范围带来一非常高的透射率，比 玻璃轻且不易破碎，有很好的耐疲劳性， 随着时间的推移很少退化，提供 推移很 退 ，提供优秀 秀机械 械 性能及可靠性。
DuPont™ Tedlar® PVF 膜标准 PV 背面板模块结 构,在两层 Tedlar® PVF胶膜之间夹有一层PET(聚 酯）膜，典型 ）膜 典型“三明治” 三明治 层压膜板。以具备优越的抗 冲击力，具有优秀的机械和物理化学性能，耐湿性、 耐化学、耐气候、耐日光等耐疲劳性为特色，模块 保持可靠的持久长寿。PET （聚酯） film（膜） 三层压制板，聚酯中间层背板膜(TPT™) 结构;要有 优秀的尺寸稳定性、加工性和抗拉强度，并且还具 有很好的耐水汽性及绝缘性能。
1）技术介绍
通过离子束补助反应提高粘附力
胶水 离子束
遮盖膜
硅橡胶
铁氟龙
硅橡胶与铁氟龙用任何一种粘接剂都无法粘接的材料， 但经离子束表面改质后可用一般的粘接剂就可简单粘接。
2）技术产品-1.太阳能电池模组隔热膜
项目背景
人类进入上世纪6-70年代开始各国经济飞速发展伴随而来的便是资源的日益紧张，特别是上世纪末开始，各国面临的最大问题便是地球资 源的日益枯竭和地球环境的被污染，各国已经感觉到了严峻的现实，传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球还 有20亿人得不到正常的能源供应。各国为了解决面临的问题正在采取多方的措施。现在的大家都是在保护人类赖以生存的地球环境的前提下，寻 找自己生存和发展的动力，节能、无污染、再生，再利用是现代的话题和行动方向，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持 续发展。这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人 类能够自由利用的能源。 太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦，假如把地球表面0.1%的太 80万千瓦 假如把地球表面0 1%的太阳能转为电能， 能 转变率5%，每年 率5% 每年发电量可达5.6×1012千瓦小 5 6×1012千瓦小时， 相当于目前世界上能耗的40倍。当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的 国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。如美国加州正在促进，到2010年，利用新再生能源达到20%以上的计划， 通过水利、风力、地热、太阳能等来达到，在南加州西部的Mojave Desert（莫哈韦沙漠）投资20~30亿美元，预建设世界最大规模的500Mw (megawatt)太阳能发电站（见附图），打算供应加州375，000户家庭，并声明，若再增加一点投入规模可扩大到900Mw。 欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业争相投入巨资，扩大生 产，以 以争一席之地。 席之地 太阳能电池及其材料的发展，正处在当今世界所关注的两大问题——能源和环境的交汇点上，引起了世界各国的重视；中国是能源生产和消 费大国，环境保护问题更是备受关注，因而也必须对太阳能电池材料予以充分关注。我国大部分地区太阳能资源丰富，作为提供永久的洁净能源 的太阳能技术有着独特的发展魅力和无限的发展空间。太阳能不会减少地球资源、不造成污染，不仅具有经济性，而且太阳能工业无疑将是一个 百年产业。特别是与其他可再生能源技术相比，我国的太阳能技术是发展得最好和最为成熟的，我国太阳能产品的质量和技术与国际发达国家的 水平相差不大，甚至非常接近。 不 ， 中国光伏产业正以每年30%的速度增长，2005年中国太阳能电池生产总量达到139MW，较2004年猛增了179%，2006年达到400MW，从 而超过美国成为全球第三大生产国，产能则达到惊人的1180MW。以3年产量增长45倍，产能增加125倍而成为全球发展最快的国家。 在今后的十几年中，太阳电池的市场走向将发生很大的改变，到2010年以前中国太阳电池多数是用于独立光伏发电系统，从2011年到2020 年，中国光伏发电的市场主流将会由独立发电系统转向并网发电系统，包括沙漠电站和城市屋顶发电系统。在国家各部委立项支持下，目前中国 实验室太阳能电池的效率已达21%，可商业化的光伏组件效率达14-15%，一般商业化电池效率10-13%。目前中国太阳能光伏电池生产成本已 大幅下降 太阳能电池的价格逐渐从2000年的40元/瓦降到2003年的33元/瓦，2004年已 大幅下降，太 2000年的40元/瓦降到2003年的33元/瓦 2004年已经降到27元/瓦。 降到27元/瓦 这对国内太阳能市场走向壮大与成熟 起到了决定作用，对实现与国际光伏市场接轨具有重要意义。 作为21世纪最有潜力的能源，太阳能产业的发展潜力巨大。太阳能产业是新兴的朝阳行业，再加上良好的政策环境、行业本身的特性，使得 太阳能电池产业具有较高的投资价值和发展潜力。目前，太阳能电池及其相关产业成长性好，是非常好的投资机会，但要注意控制客观存在的经 营风险，竞争风险等以取得良好的投资收益。 自1954年Pearson等人成功制备出了第一个硅太阳能电池以来，光伏产业不断发展，1998年以来世界光伏电池产量以30%～40%的速度高 速增长，晶体硅成为当今太阳能电池最主要的材料。根据预测，如果世界光伏产业维持在15%或30%的增长率，则2008年全球多晶硅的不足量将 分别达到1800吨或8600吨，现在包括中国在内，很多国家都感到多晶硅严重不足。