[發明專利]一種在柔性工件表面選擇性制備超薄涂層的簡易方法

有效

• 申請號: 202010699403.5
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111905992B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 馬聚沙;王凱;石夢奇;曹佳曄;施科標;張磊;胡文斌;姜德鵬;王訓春
• 申請（專利權）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號: B05D1/32
• 分類號: B05D1/32
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 王永芳

本發明提供了一種在柔性工件表面選擇性制備超薄涂層的簡易方法，包括：選用設定厚度的柔性薄膜，采用激光切割加工多邊形厚度控制網格；對被涂敷柔性工件表面進行清潔及化學改性處理；將多邊形厚度控制網格貼敷于柔性工件表面；對柔性工件表面非涂覆區域進行保護；將設定流動性的涂層溶液傾倒于多邊形厚度控制網格中，刮去多余溶液并揭去多邊形厚度控制網格；去除非涂敷區域的保護措施，靜待涂層溶液固化，涂層厚度最優可控制在40μm±15μm的超薄區間。相較于使用自動化設備，該方法操作簡單，可選定涂敷區域，在一定尺寸范圍內涂層厚度可控性好，與使用自動化設備制備的涂層可比，可以滿足快速在柔性工件表面選擇性制備厚度可控超薄涂層的要求。

技術領域

本發明屬于表面處理技術領域，特別涉及一種在柔性工件表面選擇性制備超薄涂層的簡易方法，該方法可以簡易、經濟地在柔性工件表面選定區域制作厚度均勻可控的超薄涂層。

背景技術

隨著材料科技的發展，用于制作柔性工件的柔性材質如太陽電池翼的柔性基板作為結構材料在航空航天得到了越來越多的應用，但柔性工件表面通常需要復合相應的熱、絕緣或者空間環境防護層。

考慮到工件后續使用生命周期內對環境的耐受需求以及各工件間質量一致性的需求，柔性工件表面涂層需要在薄的基礎上具有較高的厚度均勻性。

目前厚度在百微米級以下，均勻度要求在50％偏差內的表面超薄防護處理方法多限于使用高度自動化的設備，如自動噴涂、化學沉積或磁控濺射設備等，但上述自動化設備對鍍層所在表面的平整度要求較高，不適用于曲面或者異形面結構，如扁平電纜彎折位置或柔性太陽翼琴鉸位置等。相對簡單的手工涂敷的方法無法同時滿足超薄涂層的尺寸及均勻性需求，即手工涂敷的方法制備的防護層通常厚度較大，超過百微米，若控制厚度在百微米級以下則難以滿足厚度均勻性要求。

因而，有必要提供一種制備超薄涂層的簡易方法，以滿足在柔性工件表面的選定區域制備厚度及均勻性均符合要求的超薄涂層。

發明內容

為了克服現有技術中的不足，本發明人進行了銳意研究，提供了一種在柔性工件表面選擇性制備超薄涂層的簡易方法，借用超薄多邊形網格在柔性工件表面的選定區域制備涂層，從而完成本發明。

本發明提供了的技術方案如下：

一種在柔性工件表面選擇性制備超薄涂層的簡易方法，包括：

步驟1，選用設定厚度的柔性薄膜，采用激光切割加工多邊形厚度控制網格，其中，對應柔性工件表面涂敷區域處的柔性薄膜進行網格化鏤空處理，對應非涂敷區域處不進行網格化鏤空處理；

步驟2，對被涂敷柔性工件表面進行清潔及化學改性處理；

步驟3，將多邊形厚度控制網格貼敷于柔性工件表面；

步驟4，對柔性工件表面非涂覆區域進行保護；

步驟5，將涂層溶液傾倒于多邊形厚度控制網格中，刮去多余溶液并揭去多邊形厚度控制網格；

步驟6，去除非涂敷區域的保護措施，靜待涂層溶液固化。

根據本發明提供的一種在柔性工件表面選擇性制備超薄涂層的簡易方法，具有以下有益效果：

(1)本發明方法具有不依賴設備，操作簡單的特點；

(2)本發明方法借用超薄多邊形網格可以在柔性工件表面選擇性的制備百微米級及以下涂層，涂層均勻性好，經測試使用該方法制備的涂層最薄可控制在17μm～49μm區間，厚度偏差最小可以控制在25μm～55μm區間；

(3)本發明方法制備的涂層厚度與柔性薄膜厚度存在正相關的關系，可簡單通過調節柔性薄膜厚度調節涂層厚度。

附圖說明

圖1為加工有正六邊形厚度控制網格的柔性薄膜設計圖。