Làm thế nào để các thông số quy trình phối hợp với nhau để tạo ra các thuộc tính rào cản của phim PET ALOX?

Trong quá trình chuẩn bị của Phim thú cưng alox , hiệu suất của lớp rào cản không được xác định bởi một tham số quy trình duy nhất, mà bởi hiệu ứng hiệp đồng của nhiều tham số. Vì biến cốt lõi ảnh hưởng đến cấu trúc vi mô của lớp ALOX, tốc độ lắng đọng có liên quan chặt chẽ với các tham số như mức độ chân không, tốc độ dòng khí và nhiệt độ cơ chất. Việc tối ưu hóa hiệp đồng của các tham số này đã trở thành một con đường quan trọng để vượt qua nút thắt của hiệu suất rào cản và đạt được sản xuất hiệu quả.
Tốc độ lắng đọng trực tiếp chi phối quá trình tăng trưởng và hình thái cấu trúc cuối cùng của lớp ALOX. Khi tốc độ lắng đọng quá nhanh, một số lượng lớn các hạt nhôm đến bề mặt của chất nền PET trên mỗi đơn vị thời gian. Các hạt này không có thời gian để khuếch tán hoàn toàn và phản ứng hoàn toàn với các phân tử oxy, vì vậy chúng tích tụ trên bề mặt chất nền. Sự tích lũy nhanh chóng này làm cho lớp ALOX thể hiện một cấu trúc vi mô lỏng lẻo và xốp. Sự hiện diện của lỗ chân lông cung cấp một kênh thẩm thấu cho các phân tử nhỏ như oxy và hơi nước, làm suy yếu đáng kể khả năng rào cản của bộ phim. Tốc độ lắng đọng quá nhanh cũng sẽ gây ra liên kết không đủ giữa các hạt, dẫn đến giảm độ ổn định cơ học của lớp rào cản, dễ bị bong tróc hoặc vỡ trong quá trình xử lý hoặc sử dụng tiếp theo. Ngược lại, nếu tốc độ lắng đọng quá chậm, hiệu quả sản xuất sẽ giảm đáng kể, thời gian hoạt động của thiết bị sẽ được gia hạn và tiêu thụ năng lượng và chi phí lao động sẽ tăng, điều này sẽ gây khó khăn cho việc đáp ứng nhu cầu sản xuất quy mô lớn công nghiệp.
Tốc độ lắng đọng không hoạt động trong sự cô lập và có mối quan hệ khớp nối phức tạp giữa CNTT và các tham số quy trình khác. Lấy mức độ chân không làm ví dụ, trong môi trường chân không thấp, mật độ phân tử khí cao và xác suất của các hạt nhôm va chạm với các phân tử khí trong quá trình truyền đến chất nền tăng, dẫn đến độ lệch trong quỹ đạo chuyển động và giảm hiệu quả lắng đọng; Tại thời điểm này, nếu tốc độ lắng đọng cao được duy trì, các hạt nhôm sẽ được phân bố không đều trên bề mặt chất nền, làm trầm trọng thêm sự dao động độ dày của lớp rào cản. Ngược lại, trong môi trường chân không cao, đường dẫn tự do hạt tăng lên và hiệu quả lắng đọng được cải thiện, nhưng mức độ chân không quá cao có thể dẫn đến nồng độ phân tử oxy không đủ, ảnh hưởng đến mức độ phản ứng oxy hóa của các hạt nhôm. Do đó, cần phải tự động điều chỉnh mức độ chân không theo tốc độ lắng đọng để đảm bảo truyền hạt hiệu quả trong khi tạo điều kiện oxy hóa hoàn toàn.
Tốc độ dòng khí cũng bị hạn chế lẫn nhau với tốc độ lắng đọng. Là một chất phản ứng chính cho quá trình oxy hóa các hạt nhôm, tốc độ dòng oxy phải được khớp chính xác với tốc độ lắng đọng. Khi tốc độ lắng đọng nhanh, nếu tốc độ dòng oxy không đủ, một số lượng lớn các hạt nhôm không thể bị oxy hóa theo thời gian, tạo thành một lớp khiếm khuyết giàu nhôm và giảm hiệu suất hàng rào; Mặc dù tốc độ dòng oxy quá lớn, mặc dù nó có thể đảm bảo quá trình oxy hóa đủ, khả năng phản ứng quá mức có thể làm cho bề mặt của lớp alox thô và thậm chí tạo ra sự kết tụ hạt, phá hủy tính liên tục của lớp rào cản. Ngoài ra, tốc độ dòng của các khí mang như Argon cũng sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả kích thích và truyền của các hạt, và nó cần được phối hợp với tốc độ lắng đọng để đảm bảo các hạt nhôm đạt đến chất nền với năng lượng và tốc độ thích hợp.
Ảnh hưởng của nhiệt độ cơ chất đến quá trình lắng đọng được phản ánh trong hành vi khuếch tán và kết tinh của các hạt. Tăng đúng nhiệt độ cơ chất có thể tăng cường khả năng khuếch tán của các hạt nhôm trên bề mặt PET, làm cho chúng được phân phối đều hơn và phản ứng hoàn toàn với oxy, giúp tạo thành một lớp alox dày đặc và tinh thể tốt. Tuy nhiên, khi nhiệt độ quá cao, chất nền PET có thể làm mềm và biến dạng, ảnh hưởng đến độ phẳng và tính chất cơ học của màng; Đồng thời, nhiệt độ quá cao sẽ tăng tốc độ giải hấp của các hạt và giảm hiệu quả lắng đọng. Do đó, khi điều chỉnh tốc độ lắng đọng, cần phải tối ưu hóa đồng thời nhiệt độ cơ chất để tìm sự cân bằng giữa thúc đẩy khuếch tán hạt và đảm bảo sự ổn định của chất nền.
Trong sản xuất thực tế, việc tối ưu hóa phối hợp các tham số quy trình phụ thuộc vào thiết kế thử nghiệm chính xác và mô hình hóa dữ liệu. Thông qua nhiều nhóm thí nghiệm điều khiển, các tính chất cấu trúc và rào cản của lớp ALOX trong các kết hợp tham số khác nhau được phân tích và mô hình mối quan hệ hiệu suất tham số được thiết lập để dự đoán phạm vi tham số tối ưu. Thiết bị sản xuất nâng cao sử dụng hệ thống điều khiển tự động để giám sát và điều chỉnh động các tham số khác nhau trong thời gian thực để đảm bảo rằng các tham số luôn được duy trì ở trạng thái phối hợp tốt nhất trong quá trình sản xuất. Quy định tinh chỉnh của các tham số quy trình này cho phép phim ALOX PET đảm bảo các đặc tính rào cản trong khi tính đến hiệu quả sản xuất và kiểm soát chi phí, cung cấp các vật liệu chất lượng cao với hiệu suất ổn định và thực tế kinh tế cho bao bì, điện tử và các lĩnh vực khác.