[發明專利]一種帶氧化物中間層的復合材料制備系統及方法

在審

• 申請號: 202010817793.1
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN112144018A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 吳明忠;朱正錄;黃云輝;伽龍;焦鑫鵬
• 申請（專利權）人: 浙江長宇新材料有限公司
• 主分類號: C23C14/26
• 分類號: C23C14/26;C23C14/02;C23C14/08;C23C14/18
• 代理公司: 廈門原創專利事務所(普通合伙) 35101
• 代理人: 徐東峰

本發明提供一種帶金屬氧化物中間層的復合材料制備系統及方法，通過真空蒸鍍金屬氧化物中間層，改善高分子薄膜基材與金屬層之間的結合力，金屬層與高分子薄膜層能夠緊密結合，不易脫落。真空蒸鍍金屬氧化物效率高，真空度高，得到的金屬氧化物鍍層的含氧量低，致密度高。此外，本發明將傳統蒸發舟系統的圓柱形電極改造成長方體形，并增加蒸發舟的寬度，從而增加電極與蒸發舟的接觸面積，提高導電性，減小蒸發舟之間的間距，使得舟溫更加穩定，使升華后的氣態金屬分子更加均勻地鋪展到膜上，解決了傳統蒸鍍金屬氧化物蒸發系統不穩定，蒸鍍氧化物均勻性差的問題。本發明方法能夠較好的控制金屬氧化物的厚度，且操作簡單，能夠適用大規模的生產。

技術領域

本發明涉及鍍膜領域，具體是一種帶氧化物中間層的復合材料制備系統及方法。

背景技術

隨著現代技術的發展，人們對薄膜基體復合材料的需求越來越多，因而也對其提出了更高的要求。在薄膜材料上鍍金屬層不僅能夠保持薄膜材料柔軟、易于彎折的特性，而且重要的是，它能夠賦予薄膜基材一些新的性能，比如能夠提高導電性，消除靜電效應；對氣體、氣味、光線等阻隔性提高；屏蔽電磁波等，使其成為能夠滿足更多高端需求的功能性薄膜材料，廣泛運用到儲能、航天等領域。

目前，在高分子薄膜基材上鍍金屬層的方式主要有真空蒸鍍法、離子束蒸發法、磁控濺射法、化學鍍金屬法等，然而以上鍍膜方式都面臨一個較大的問題，即金屬層與高分子薄膜層的結合不牢固，易于脫落，導致其在許多領域的應用受到極大限制。專利文獻CN204585991U公開了一種磁控濺射柔性覆銅基板及制備其的磁控濺射裝置，其通過在中毒模式下的反應磁控濺射工藝首先在柔性基材上鍍上鈦氧化物鍍層，例如TiO₂鍍層，改善了柔性基材的表面性能，只需要很薄的TiO₂鍍層，就使粘附效果得到明顯改善，提高銅鍍層與基材之間的結合力。但是，通過磁控濺射鈦氧化物鍍層效率低，而且磁控濺射真空度低，得到的鈦氧化物鍍層的含氧量高，另外，二氧化鈦價格高昂，無法在產業上應用。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種帶金屬氧化物中間層的復合材料制備系統及方法，通過真空蒸鍍金屬氧化物中間層，改善高分子薄膜基材與金屬層之間的結合力，金屬層與高分子薄膜層能夠緊密結合，不易脫落。真空蒸鍍金屬氧化物效率高，真空度高，得到的金屬氧化物鍍層的含氧量低，致密度高。此外，本發明將傳統蒸發舟系統的圓柱形電極改造成長方體形，并增加蒸發舟的寬度，從而增加電極與蒸發舟的接觸面積，提高導電性，減小蒸發舟之間的間距，使得舟溫更加穩定，使升華后的氣態金屬分子更加均勻地鋪展到膜上，解決了傳統蒸鍍金屬氧化物蒸發系統不穩定，蒸鍍氧化物均勻性差的問題。本發明方法能夠較好的控制金屬氧化物的厚度，且操作簡單，能夠適用大規模的生產。

本發明的具體技術方案如下：

一種帶金屬氧化物中間層的復合材料制備系統，所述制備系統包括金屬氧化物真空蒸鍍設備和等離子處理設備，所述真空蒸鍍設備包括真空系統及蒸發系統，其中所述蒸發系統包括均勻排布的多個蒸發舟及加熱電極，所述蒸發舟放置在所述加熱電極上，所述加熱電極的上表面形狀與所述蒸發舟的底面形狀相同。

優選地，所述蒸發舟為長方體形狀，寬度為25-50mm，長度為100-150mm。

優選地，所述加熱電極的上表面為長方形，長度為20-150mm，寬度為20-60mm。

優選地，所述蒸發舟的寬度為45mm，長度為140mm。

優選地，所述多個蒸發舟豎向均勻排列，所述蒸發舟之間的間距為40-100mm。

優選地，所述真空系統包括高真空泵、低真空泵、排氣管道、閥門、冷阱和真空測量機。

優選地，所述真空蒸鍍設備還包括擋板，用來控制原子流。

優選地，所述真空蒸鍍設備還包括膜厚計，用來測量膜厚并用來監控薄膜生長速率。