磁控溅射工艺参数对PTFE薄膜疏水性能的影响

磁控溅射加工工艺主要参数如真空系统溫度、塑料薄膜磁控溅射時间、氩气瓶气体压强、磁控溅射输出功率对塑料薄膜的堆积和生长发育皆有不一样的危害。为了更好地讨论制取PTFE 超疏水塑料薄膜的最好加工工艺主要参数，选择L9( 34 ) 正交实验计划方案，预设计方案四要素、三水准正交试验表如表2 所显示。

表2 要素水准表

2、正交试验效果分析

以静态数据水表面张力做为评价指标体系，基本得到制取PTFE 超疏水塑料薄膜最好主要参数。当底材具有具备一定的不光滑构造，会有益于破格提拔塑料薄膜的表面粗糙度进而扩大疏水性，故仅剖析不光滑夹层玻璃底材的正交试验实际效果，如表3 所显示。由于不光滑底材上PTFE 塑料薄膜的静止水表面张力最大可达151. 0°，已具有超疏水性，表明可利用调整磁控溅射加工工艺主要参数得到超疏水PTFE 塑料薄膜。

在正交和剖析中，某一水准相匹配的实际效果平均值越大，表明该要素在该水准标准下所得的试验实际效果越好，每个要素的最佳水准组成即是最好加工工艺主要参数。某一要素的偏差越大，表明这一要素对实验指标值的危害越大，为重要的要素，相反为主次要素。

依据每个要素的极误差得知，危害塑料薄膜疏水性能的每个要素的紧张性由大到小先后为: 氩气瓶气体压强，塑料薄膜堆积時间，真空系统溫度，磁控溅射输出功率；氩气瓶气体压强和真空系统溫度的危害发展趋势比较明显，减少氩气瓶气体压强，发展堆积溫度，均有益于发展塑料薄膜的静止水表面张力。除此之外，最好加工工艺主要参数为：磁控溅射時间20 min、真空系统溫度220℃、氩气瓶气体压强0.5 Pa、输出功率70 W，静态数据表面张力为151.0°。

表3 不光滑底材正交试验效果分析

3、磁控溅射時间和氩气瓶气体压强对PTFE 塑料薄膜疏水性能的危害

　　图1 为不一样外型形状的底材，在220℃、不一样氩气瓶气体压强下，静态数据水表面张力与塑料薄膜磁控溅射時间的变化关系图。由图1 由此可见，当氩气瓶气体压强为0.5 Pa，磁控溅射時间为10 min 时，在不光滑底材上堆积的PTFE 塑料薄膜的静止水表面张力较大，为170°( 见图2)；拓宽磁控溅射時间，上升氩气瓶气体压强，会使塑料薄膜的静止水表面张力减少。这也是因为在磁控溅射前期，PTFE 塑料薄膜呈岛状生长发育，塑料薄膜的表面粗糙度扩大，有益于超疏水塑料薄膜的产生; 但伴随着磁控溅射時间的拓宽，塑料薄膜变厚，海岛逐渐被堵上，表面粗糙度减少。

图1 不一样底材上塑料薄膜(220℃) 在不一样氩气瓶气体压强下静态数据水表面张力与塑料薄膜堆积時间的关联

　　在满足PTFE 磁控溅射的前提下，减少氩气瓶气体压强，可回应发展磁控溅射时的真空值，减少N2、O2等残杂汽体的危害，从而减少了C-O、C-N 官能团堆积在板材上，因而扩大塑料薄膜疏水性。除此之外，类同标准下，不光滑底材上制取的塑料薄膜亲水性角广泛超过光洁底材，是因为底材的不光滑外貌提高了塑料薄膜的微结构二级结构。

图2 PTFE 静态数据水表面张力

4、真空系统溫度对PTFE 塑料薄膜疏水性能的危害

图3 为不一样底材上PTFE 塑料薄膜的静止水表面张力随制取溫度的变化状况。光洁底材和不光滑底材上所制取的PTFE 塑料薄膜的静止水表面张力均随溫度上升而扩大，且二者皆在220℃ 标准下做到超疏水結果。在外貌剖析中可发觉高溫下塑料薄膜产生了多级别外部经济构造，进而破格提拔了塑料薄膜的疏水性。

　　图3 磁控溅射真空系统溫度变化对塑料薄膜静态数据水表面张力的危害

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