[發明專利]一種導電穩定的高分子材料-金屬薄膜復合材料制備方法

無效

• 申請號: 201310337122.5
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號: CN103434210A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 黃新民;孟靈靈;周天池
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: B32B15/08
• 分類號: B32B15/08;B32B15/09;B32B15/14;C23C14/35;C23C14/20
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技術領域

本發明涉及一種導電穩定的高分子材料-金屬薄膜復合材料制備方法，屬于功能性復合材料領域。

背景技術

銅薄膜具有低電阻率、高抗電遷移能力和良好導熱性能等獨特的性質，在超大規模集成電路中作為互連材料得到廣泛的應用，納米薄膜具有表面效應、宏觀量子隧道效應、量子尺寸效應及小尺寸效應等特有性能。在紡織新產品的開發中，合理利用納米材料特殊的化學和物理等性能，納米銅膜在功能紡織材料的應用，主要是通過將各種紡織材料作為基體，采用制備技術將納米銅以薄膜、粉末或原子狀態與基體進行復合。

納米銅薄膜在室溫大氣下容易氧化，同時室溫大氣中存在濕氣，通過滲透作用容易到達銅膜層的表面，有利于銅膜層的遷徙，引起銅膜層的晶化。在銅膜層的晶化作用下，產生了內應力，使得上層氧化物層與銅膜層的結合力降低，導致膜層結構的破壞，從而影響高分子材料-金屬薄膜復合材料導電穩定性能。

本發明采用低溫等離子體技術對高分子材料表面進行預處理，提高金屬薄膜與高分子材料的結合牢度，正交試驗方法確定高分子材料-金屬薄膜復合材料最佳導電工藝參數，射頻磁控濺射技術在相同工藝條件下實現高分子材料表面形成導電涂層，從而制得導電復合高分子材料，最后將樣品放置于恒溫恒濕箱24h以及30℃的去離子水中烘干后測試樣品方塊電阻值變化規律。

發明內容

本發明的目的是提供一種導電穩定的高分子材料-金屬薄膜復合材料制備方法。

一種導電穩定的高分子材料-金屬薄膜復合材料，其特征在于：

由高分子材料作為基材，及附著在其表面的金屬涂層組成；

所述高分子材料為滌綸織物，分別為不同編織密度機織布和不同面密度滌綸非織造布；

所述金屬涂層為金屬銅涂層；

所述高分子材料-金屬薄膜復合材料有比較穩定的導電性能。

所述高分子材料-金屬薄膜復合材料的制備方法，其特征包括以下步驟：

步驟1、首先利用低溫等離子體表面改性技術，對高分子材料表面進行預處理；其中預處理工藝參數為：溫度為室溫，射頻功率為60w，氧氣壓強為40Pa，氧氣處理3min?；

步驟2、然后利用高真空射頻磁控濺射技術在上述高分子材料表面沉積金屬銅涂層；具體參數為：靶材為高純金屬銅，濺射功率為120W，氬氣流量為30sccm，氣體壓強為0.2Pa，基材溫度為常溫，濺射時間30min.

所述高分子材料-金屬薄膜復合材料有比較穩定的導電性能，其特征在于：

將制備的試樣放置于恒溫恒濕箱24小時及30℃的去離子水中，烘干測試試樣方塊電阻值的變化規律，具體過程為：

a．環境溫度在20-60℃之間，相對濕度在62%-68%之間，溫度升高5℃，添加一次電阻測試，每組試樣在10個不同位置測量電阻，最后取平均值。

b．相對濕度在30%-70%之間，環境溫度在18-22℃之間。相對濕度增加5%RH，添加一次電阻測試，每組試樣在10個不同位置測量電阻，最后取平均值。

c．放入30℃的去離子水中，浴比1：50，并用玻璃棒攪拌，每組試樣洗滌20次，每次水洗時間為20分鐘，在50℃下烘干后測其電阻，然后取平均值。

附圖說明

圖1?為本發明的不同編織密度機織布表面鍍銅試樣照片。

圖2?為本發明的不同面密度滌綸非織造布表面鍍銅試樣照片。

圖3為發明的滌綸織物表面鍍銅試樣方塊電阻值對溫度變化關系圖。

圖4為本發明的滌綸織物表面鍍銅試樣方塊電阻值對濕度變化關系圖。

圖5為本發明的不同面密度滌綸非織造布表面鍍銅試樣表面電阻與洗滌次數的關系圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的一種導電穩定的高分子材料-金屬薄膜復合材料制備方法作進一步詳細說明。

實施例1

一種高分子材料-金屬薄膜復合材料，其特征在于由高分子材料作為基材，及附著在其表面的金屬涂層組成。

所述的高分子材料為滌綸織物，分別為不同編織密度機織布（100T，150T，220T）和不同面密度滌綸非織造布（15?g/m²，50?g/m²，100g/m²），金屬涂層為金屬銅涂層，鍍膜時間為30min。

實施例2

一種高分子材料-金屬薄膜復合材料的制備方法，通過以下步驟來實現：