博远微朗 - Vision Precision Instruments

咨询电话:010 - 8071 0093
VPI Applications
案例中心
可电加热的芳纶纸:磁控溅射镀银技术
来源: | 作者:vpichina | 发布时间: 2022-12-03 | 851 次浏览 | 分享到:
芳纶纸:磁控溅射技术

为什么芳纶纸如此重要?
创新:可加热的芳纶纸?
磁控溅射镀膜技术的新应用?

 芳纶纸:磁控溅射技术

 

  • 为什么芳纶纸如此重要?

  • 创新:可加热的芳纶纸?

  • 磁控溅射镀膜技术的新应用?



可电加热的芳纶纸:磁控溅射镀银技术

 

今天要分享介绍的材料,是“芳纶”。它是一种防弹材料,在国防工业中用来生产防弹衣、防弹头盔等装备。但是,它的生产流程很复杂,生产原料也很难控制。

 

一些特殊用途的芳纶纸,未来能被应用在医疗等更多领域中。为什么说这是一个突破呢?因为芳纶纸是工业领域梦寐以求的材料,它的性能实在是太优秀了,一米宽的薄薄的芳纶纸,可以拉动一辆汽车。不光强度高,而且耐高温、不容易燃烧,耐化学腐蚀、耐水泡、耐电击,还不容易变形。

 

所以,它长期应用在火箭、航母这样的高精尖装备上,还有像高铁这样的轨道交通上。

 

说是“纸”,可跟我们通常说的植物纤维制成的纸不一样,能当防弹衣的材料,把这种强度的纤维做成纸,加工起来自然是十分困难,传统的加工方法完全拿它没办法。

 

美国的杜邦公司20世纪60年代费了好大劲才研发出这种芳纶纸,在那之后的半个世纪,几乎都处于垄断地位。


 

创新:可电加热的芳纶纸

 

例如:青岛大学的科研团队,在2022年做出了一种芳纶纸电加热材料。

 

这种材料是能够用电进行加热的芳纶纸。最直接但也致命的一个问题在于,想要把芳纶纸用作医疗材料,紧贴着人的皮肤,那金属线对人体来说就非常危险了,因为它很尖锐,很容易把人扎伤。要想把芳纶纸做成可以电加热的材料,最好是让芳纶纸自身就带有导电性,一通电就能发热。

 

可惜这一点在化学上也没法实现,因为芳纶这种物质的结构,决定了它是一种绝缘体。换句话说,除非我们改变芳纶的成分,不然它不会导电。


 

镀膜新方法

 

方法是给芳纶纸镀一层金属银。这样一来,薄薄的一层,就像是从芳纶纸上长出来的一样,可以导电,也能直接接触人的皮肤。现在有一些高端羽绒服,为了能够更好地保暖就是这么做的,这样就可以反射身体的热辐射,不让热量流失到衣服外面。这里的难点在于,芳纶纸并不是一般的织物,用到它的场景通常都有着很高的精密度,这就需要在镀银的工艺上做出许多改进,确保万无一失。

 

传统的镀银方法做下来,芳纶纸和银之间的结合力并不是很强,容易脱落,精密度当然也就不能保证了。

 

现在采用的镀膜方法是磁控溅射。在镀膜之前,还要先对芳纶纸表面进行等离子处理。芳纶纸的强度很大。只有用等离子体处理,让芳纶表面出现一些离子基团,这就是分子级别的“处理”。在这个基础上,再用磁控技术,把银原子精确地溅射到芳纶纸表面,镀银芳纶纸就做成了。