磁控濺射工藝參數對PTFE薄膜疏水性能的影響

WaterOff

2022-08-08 09:49:54

1、正交試驗設計磁控濺射工藝PTFE表2 因素水平表　　以靜態水接觸角作為評價指標，初步得出制備PTFE 超疏水薄膜最佳參數。當基底具備具有肯定的粗糙結構，會有利于提拔薄膜的粗糙度從而增大疏水性，故僅分析粗糙玻璃基底的正交實驗效果，如表3 所示。因為粗糙基底上PTFE 薄膜的靜態水接觸角最高可達151. 0°，已具備超疏水性，說明可通過調節濺射工藝參數獲得超疏水PTFE 薄膜。　　根據各個因素的極差值可知，影響薄膜疏水性能的各個因素的緊張性由大到小依次為: 氬氣壓強，薄膜沉積時間，真空室溫度，濺射功率；氬氣壓強和真空室溫度的影響趨勢較為顯明，降低氬氣壓強，進步沉積溫度，均有利于進步薄膜的靜態水接觸角。此外，最佳工藝參數為：濺射時間20 min、真空室溫度220℃、氬氣壓強0.5 Pa、功率70 W，靜態接觸角為151.0°。3、濺射時間和氬氣壓強對PTFE 薄膜疏水性能的影響圖1 不同基底上薄膜(220℃) 在不同氬氣壓強下靜態水接觸角與薄膜沉積時間的關系真空度圖2 PTFE 靜態水接觸角　　圖3 為不同基底上PTFE 薄膜的靜態水接觸角隨制備溫度的轉變情況。光滑基底和粗糙基底上所制備的PTFE 薄膜的靜態水接觸角均隨溫度升高而增大，且二者皆在220℃ 條件下達到超疏水結果。在形貌分析中可發現高溫下薄膜形成了多級微觀結構，從而提拔了薄膜的疏水性。