Jak spolupracují procesní parametry na vytvoření bariérových vlastností filmu Alox PET Film?

V procesu přípravy Alox Pet Film , výkon bariérové ​​vrstvy není určen jediným parametrem procesu, ale synergickým účinkem více parametrů. Jako jádrová proměnná ovlivňující mikrostrukturu vrstvy aloxů je rychlost depozice úzce spojena s parametry, jako je stupeň vakua, průtok plynu a teplota substrátu. Synergická optimalizace těchto parametrů se stala klíčovou cestou pro proniknutí úzkého místa pro výkon bariéry a dosažení účinné produkce.
Míra depozice přímo dominuje růstovému procesu a konečné strukturální morfologii vrstvy ALOX. Když je rychlost depozice příliš rychlá, dorazí na povrch substrátu PET za jednotku času velké množství hliníkových částic. Tyto částice nemají čas na plně difúzní a reagovat úplně s molekulami kyslíku, takže se hromadí na povrchu substrátu. Tato rychlá akumulace způsobí, že vrstva ALOX představuje volnou a porézní mikrostrukturu. Přítomnost pórů poskytuje permeační kanál pro malé molekuly, jako je kyslík a vodní pára, což výrazně oslabuje bariérovou schopnost filmu. Příliš rychlá rychlost depozice také způsobí nedostatečné vazby mezi částicemi, což povede ke snížení mechanické stability bariérové ​​vrstvy, která je náchylná k peelingu nebo rozbití během následného zpracování nebo použití. Naopak, pokud je míra depozice příliš pomalá, bude účinnost výroby výrazně snížena, doba provozu zařízení bude prodloužena a zvýší se spotřeba energie a pracovní náklady, což ztěžuje uspokojení potřeb průmyslové rozsáhlé výroby.
Míra depozice nefunguje izolovaně a existuje složitý vztah spojování mezi IT a dalšími procesními parametry. Vezmeme -li jako příklad vakuového stupně, v nízkém vakuovém prostředí je hustota molekuly plynu vysoká a pravděpodobnost, že se hliníkové částice srazí s molekulami plynu během procesu přenosu na substrát, což vede ke zvýšení odchylky v trajektorii pohybu a snížení účinnosti depozice; V tuto chvíli, pokud je udržována vysoká rychlost depozice, budou hliníkové částice nerovnoměrně rozloženy na povrchu substrátu, což zhoršuje kolísání tloušťky bariérové ​​vrstvy. Naopak, ve vysokém vakuovém prostředí se zvyšuje volná cesta částic a zlepšuje se účinnost depozice, ale příliš vysoký stupeň vakua může vést k nedostatečné koncentraci kyslíkové molekuly, což ovlivňuje stupeň oxidační reakce hliníkových částic. Proto je nutné dynamicky upravit vakuový stupeň podle rychlosti depozice, aby se zajistil účinný přenos částic při vytváření podmínek pro plnou oxidaci.
Průtok plynu je také vzájemně omezen rychlostí depozice. Jako klíčový reaktant pro oxidaci částic hliníku musí být průtok kyslíku přesně spojen s rychlostí depozice. Pokud je rychlost depozice rychlá, pokud je průtok kyslíku nedostatečný, nelze v čase oxidovat velké množství hliníkových částic, což by vytvořilo defektní vrstvu bohaté na hliník a snižovalo výkon bariéry; I když je průtok kyslíku příliš velký, i když může zajistit dostatečnou oxidaci, nadměrná reaktivita může způsobit, že povrch vrstvy Alox je drsný, a dokonce produkovat aglomeraci částic, což zničí kontinuitu bariérové ​​vrstvy. Kromě toho průtok nosných plynů, jako je argon, také ovlivní účinnost excitace a přenosu částic a musí být koordinován s rychlostí depozice, aby se zajistilo, že hliníkové částice dosáhnou substrátu s vhodnou energií a rychlostí.
Vliv teploty substrátu na proces depozice se odráží v difúzní a krystalizační chování částic. Správné zvýšení teploty substrátu může zvýšit difúzní schopnost hliníkových částic na povrchu PET, což je činí rovnoměrněji distribuované a plně reagovat s kyslíkem, což pomáhá vytvořit hustou a dobře krystalizovanou vrstvu alox. Pokud je však teplota příliš vysoká, může substrát PET zjemnit a deformovat, což ovlivňuje rovinnost a mechanické vlastnosti filmu; Současně příliš vysoká teplota zrychlí desorpci částic a sníží účinnost depozice. Při úpravě rychlosti depozice je proto nutné současně optimalizovat teplotu substrátu, aby se zjistila rovnováha mezi podporou difúze částic a zajištění stability substrátu.
Ve skutečné výrobě závisí koordinovaná optimalizace procesních parametrů na přesném experimentálním návrhu a modelování dat. Prostřednictvím více skupin kontrolních experimentů jsou analyzovány mikrostruktura a bariérové ​​vlastnosti vrstvy ALOX v různých kombinacích parametrů a pro předpovídání optimálního rozsahu parametrů je stanoven model vztahu parametru. Pokročilé výrobní zařízení používá automatizovaný řídicí systém ke sledování a dynamicky upravuje různé parametry v reálném čase, aby se zajistilo, že parametry budou během výrobního procesu vždy udržovány v nejlepším koordinovaném stavu. Tato rafinovaná regulace procesních parametrů umožňuje filmu Alox PET k zajištění bariérových vlastností a přijímá se v úvahu účinnost výroby a kontrolu nákladů, což poskytuje vysoce kvalitní materiály se stabilním výkonem a ekonomickou praktičností pro obaly, elektroniku a další pole. .