薄膜材料知识

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1.薄膜材料的简介

当固体或液体的一维线性尺度远远小于其他二维时,我们将这样的固体或液体称为膜。通常,膜可分为两类,一类是厚度大于1微米的膜,称为厚膜;另一类则是厚度小于1微米的膜,称为薄膜。

半导体功能器件和光学镀膜是薄膜技术的主要应用。

一个很为人们熟知的表面技术的应用是家用的镜子:为了形成反射表面在镜子的背面常常镀上一层金属,镀银操作广泛应用于镜子的制作,而低于一个纳米的极薄的镀层常常用来制作双面镜。

当光学用薄膜材料(例如减反射膜消反射膜等)由数个不同厚度不同反射率的薄层复合而成时,他们的光学性能可以得到加强。相似结构的由不同金属薄层组成的周期性排列的薄膜会形成所谓的超晶格结构。在超晶格结构中,电子的运动被限制在二维空间中而不能在三维空间中运动于是产生了量子阱效应。

薄膜技术有很广泛的应用。长久以来的研究已经将铁磁薄膜用于计算机存储设备,医药品,制造薄膜电池,染料敏化太阳能电池等。

陶瓷薄膜也有很广泛的应用。由于陶瓷材料相对的高硬度使这类薄膜可以用于保护衬底免受腐蚀氧化以及磨损的危害。在刀具上陶瓷薄膜有着尤其显著的功用,使用陶瓷薄膜的刀具的使用寿命可以有效提升几个数量级。

现阶段对于一种被称为多组分非晶重金属阳离子氧化物的新型的无机氧化物材料的研究正在进行,这种材料有望用于制造稳定,环保,低成本的透明晶体管。

2.bopp薄膜 分类

BOPP(双向拉伸)和OPP(单向拉伸)

区别一个是纵向拉伸

一个是纵向和横向都拉伸

这和分子结构有关,高分子一般并不存在各向异性,所以材料使用上没什么区别。

单向和双向拉伸存在一些区别。在单向拉伸过程中,注入的薄膜材料在成形后经喷嘴进入由许多轧辊组成的拉伸单元,轧辊的转速不同。由此随着长度的变化可以相应地达到薄膜的厚度变化。经过单向拉伸可以提高薄膜的抗撕裂强度,所以绳索、包装带或袋子的编织线都采用这种工艺生产。薄膜生产的厚度在 25 至 800 μm 之间。

双向拉伸中,经过经向预拉伸的薄膜以与挤出方向同样的长度在正交的方向拉伸。随着线性马达的开发,使上述拉伸过程可以灵活地连接在一起及纵、横双向拉伸的高效率成型成为可能,这就是双向拉伸所谓的“同步”拉伸,无需复杂的传输和链式结构。这种同步拉伸设备的生产商认为聚合物应力的均匀度越高,可以赋予产品的弹性系数、抗撕扯强度和抗拉伸强度越高。

3.常用塑料知识

日常生活中常见的塑料很多,主要有以下几种: (1)聚乙烯(PE)塑料:化学性能稳定,耐酸、耐碱及盐类水溶液的侵蚀,常用于制作食品包装膜(袋)、容器、管道、玩具、农用棚膜及地膜等。

常见聚乙烯有高密度(低压)聚乙烯(PE-HD)、低密度(高压)聚乙烯(PE-LD)、线形低密度聚乙烯(PE-LLD)等。以前PE-HD写作HDPE、PE-LD写作LDPE、PE-LLD写作LLDPE。

(2)聚丙烯(PP)塑料:质轻、无毒、无味,在热水中浸泡不变形、不损伤,常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用。PP常用于制作薄膜、包装袋、食品容器、单丝、日用品、玩具、管道、注射制品等。

(3)聚氯乙烯(PVC)塑料:常用于制作管道、门窗、薄膜等,色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用,在制造过程中往往添加稳定剂、增塑剂等辅助材料,产品一般用于直接接触食物。PVC配方不同,性能不同。

如改变增塑剂的添加量,可制成从很软到很硬各种不同的聚氯乙烯塑料制品。增塑的聚氯乙烯符号为PVC-P,未增塑聚氯乙烯(也称硬(质)聚氯乙烯)符号为PVC-U,以前写为UPVC。

(4)聚苯乙烯(PS)塑料:容易着色、透明性好,电性能好。它耐酸碱腐蚀,但易溶于氯仿、二氯乙烯、香蕉水等有机溶剂。

PS常用于制作电器零部件、仪器壳罩、灯罩、牙刷柄、玩具等,PS比较脆,常用的是抗冲击改性聚苯乙烯(PS-HI)。PS-HI以前写作HIPS。

(5)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料:色彩鲜艳,耐热、坚固、外表面可镀铬、镍等金属薄膜,可制作电器外壳、冰箱内壳、日用品、运动用品等。 (6)聚碳酸酯(PC)塑料:强度较高,韧性好,光学性能好,综合性能好。

PC常用于光盘,眼镜,水罐(桶),阳光板等。 (7)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料:俗称聚酯(实际上聚酯还有多种,但以PET最为常见),强度较高,韧性好,力学综合性能好。

PET常用于制作饮料瓶、录音带、轴承、链条、齿轮等。 (8)聚酰胺(PA)塑料:它的特性坚韧、牢固、耐磨,常用于制作鱼线、鱼网、梳子、牙刷、衣钩、扇骨、网袋绳、水果外包装袋等。

PA无毒性,但不可长期与酸碱接触。PA有很多种,常见的有PA6、PA66、PAlol0、PAll等。

PA俗称尼龙(NyIon)。

4.薄膜集成电路的薄膜材料有哪些

在薄膜电路中主要有四种薄膜:导电、电阻、介质和绝缘薄膜。

导电薄膜用作互连线、焊接区和电容器极板。电阻薄膜形成各种微型电阻。

介质薄膜是各种微型电容器的介质层。绝缘薄膜用 作交叉导体的绝缘和薄膜电路的保护层。

各种薄膜的作用不同,所以对它们的要求和使用的材料也不相同。 对导电薄膜的要求除了经济性能外,主要是导电率大,附着牢靠,可焊性好和稳定性高。

因尚无一种材料能完全满足这些要求,所以必须采用多层结构。常用的是二至四层结构,如铬-金(Cr-Au)、镍铬-金(Ni Cr-Au)、钛-铂-金(Ti-Pt-Au)、钛-钯-金(Ti-Pd-Au)、钛-铜-金(Ti-Cu-Au)、铬-铜-铬-金(Cr-Cu-Cr-Au)等。

微型电容器的极板对导电薄膜的要求略有不同,常用铝或钽作电容器的下极板,铝或金作上极板。 对电阻薄膜的主要要求是膜电阻范围宽、温度系数小和稳定性能好。

最常用的是铬硅系和钽基系。 。

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