In che modo i parametri di processo lavorano insieme per creare le proprietà della barriera del film Alox PET?

Nel processo di preparazione di Film per animali domestici Alox , le prestazioni del livello barriera non sono determinate da un singolo parametro di processo, ma dall'effetto sinergico di più parametri. Poiché la variabile di base che colpisce la microstruttura dello strato ALOX, la velocità di deposizione è strettamente correlata a parametri come grado di vuoto, portata del gas e temperatura del substrato. L'ottimizzazione sinergica di questi parametri è diventata un percorso chiave per rompere il collo di bottiglia delle prestazioni della barriera e ottenere una produzione efficiente.
Il tasso di deposizione domina direttamente il processo di crescita e la morfologia strutturale finale dello strato Alox. Quando il tasso di deposizione è troppo veloce, un gran numero di particelle di alluminio arriva sulla superficie del substrato PET per unità di tempo. Queste particelle non hanno il tempo di diffondersi completamente e reagire completamente con le molecole di ossigeno, quindi si accumulano sulla superficie del substrato. Questo rapido accumulo fa sì che lo strato Alox presenti una microstruttura libera e porosa. La presenza di pori fornisce un canale di permeazione per piccole molecole come ossigeno e vapore acqueo, indebolendo notevolmente la capacità di barriera del film. Un tasso di deposizione troppo veloce causerà anche un legame insufficiente tra particelle, con conseguente riduzione della stabilità meccanica dello strato di barriera, che è soggetta a peeling o rottura durante la successiva elaborazione o uso. Al contrario, se il tasso di deposizione è troppo lento, l'efficienza di produzione sarà significativamente ridotta, il tempo di funzionamento dell'attrezzatura sarà esteso e il consumo di energia e i costi del lavoro aumenteranno, il che renderà difficile soddisfare le esigenze della produzione industriale su larga scala.
Il tasso di deposizione non funziona in isolamento e esiste una relazione di accoppiamento complessa tra esso e altri parametri di processo. Prendendo il grado di vuoto come esempio, in un ambiente a basso vuoto, la densità della molecola di gas è elevata e aumenta la probabilità di particelle di alluminio che si scontrano con molecole di gas durante il processo di trasmissione al substrato, con conseguente deviazione nella traiettoria del movimento e una diminuzione dell'efficienza della deposizione; Al momento, se viene mantenuto un alto tasso di deposizione, le particelle di alluminio saranno distribuite in modo non uniforme sulla superficie del substrato, esacerbando la fluttuazione dello spessore dello strato di barriera. Al contrario, in un alto ambiente a vuoto, il percorso libero delle particelle aumenta e l'efficienza della deposizione è migliorata, ma un grado di vuoto troppo elevato può portare a una concentrazione di molecole di ossigeno insufficiente, influenzando il grado di reazione di ossidazione delle particelle di alluminio. Pertanto, è necessario regolare dinamicamente il grado di sottovalutazione in base al tasso di deposizione per garantire un'efficace trasmissione delle particelle mentre si creano condizioni per la piena ossidazione.
La portata del gas è anche reciprocamente limitata alla velocità di deposizione. Come reagente chiave per l'ossidazione delle particelle di alluminio, la portata dell'ossigeno deve essere abbinata con precisione alla velocità di deposizione. Quando la velocità di deposizione è rapida, se la portata dell'ossigeno è insufficiente, un gran numero di particelle di alluminio non può essere ossidato nel tempo, formando uno strato di difetto ricco di alluminio e riducendo le prestazioni della barriera; Mentre se la portata dell'ossigeno è troppo grande, sebbene possa garantire un'ossidazione sufficiente, l'eccessiva reattività può causare ruvida la superficie dello strato Alox e persino produrre agglomerati di particelle, distruggendo la continuità dello strato barriera. Inoltre, la portata dei gas portanti come l'argon influenzerà anche l'efficienza di eccitazione e trasmissione delle particelle e deve essere coordinata con la velocità di deposizione per garantire che le particelle di alluminio raggiungano il substrato con energia e velocità adeguate.
L'influenza della temperatura del substrato sul processo di deposizione si riflette nel comportamento di diffusione e cristallizzazione delle particelle. L'aumento corretto della temperatura del substrato può migliorare la capacità di diffusione delle particelle di alluminio sulla superficie del PET, rendendole più uniformemente distribuite e reagendo pienamente con ossigeno, che aiuta a formare uno strato ALOX denso e ben cristallizzato. Tuttavia, quando la temperatura è troppo alta, il substrato PET può ammorbidirsi e deformarsi, influenzando la planarità e le proprietà meccaniche del film; Allo stesso tempo, una temperatura troppo alta accelererà il desorbimento delle particelle e ridurrà l'efficienza della deposizione. Pertanto, quando si regola il tasso di deposizione, è necessario ottimizzare contemporaneamente la temperatura del substrato per trovare un equilibrio tra la promozione della diffusione delle particelle e la garanzia della stabilità del substrato.
Nella produzione effettiva, l'ottimizzazione coordinata dei parametri di processo dipende dalla progettazione sperimentale precisa e dalla modellazione dei dati. Attraverso più gruppi di esperimenti di controllo, vengono analizzate la microstruttura e le proprietà di barriera dello strato ALOX in diverse combinazioni di parametri e viene stabilito un modello di relazione di performance dei parametri per prevedere l'intervallo di parametri ottimale. L'attrezzatura di produzione avanzata utilizza un sistema di controllo automatizzato per monitorare e regolare dinamicamente vari parametri in tempo reale per garantire che i parametri siano sempre mantenuti nello stato coordinato migliore durante il processo di produzione. Questa raffinata regolamentazione dei parametri di processo consente al film di Alox PET di garantire le proprietà della barriera tenendo conto dell'efficienza della produzione e del controllo dei costi, fornendo materiali di alta qualità con prestazioni stabili e praticità economica per imballaggi, elettronica e altri campi. .