Etsen van polytetrafluorethyleen (PTFE) film: het geheim van verbetering van de microstructuur en oppervlaktesterkte

Principes en classificatie van etstechnologie
Etsen is, in eenvoudige bewoordingen, het verwijderen van een deel van het oppervlak van een materiaal door middel van fysische of chemische methoden om het doel te bereiken van het veranderen van de vorm, grootte of oppervlakte-eigenschappen. Voor Etsen van polytetrafluorethyleen (PTFE) film Gangbare etsmethoden omvatten laseretsen, plasma-etsen en chemisch etsen. Deze methoden hebben hun eigen kenmerken, zoals laseretsen heeft een hoge precisie maar hoge kosten; plasma-etsen is milieuvriendelijk en kan actieve functionele groepen introduceren, maar de etsdiepte moet worden gecontroleerd; chemisch etsen is eenvoudig te bedienen, maar er kunnen schadelijke chemicaliën bij betrokken zijn. Het kiezen van een geschikte etsmethode vereist een uitgebreide afweging van factoren zoals specifieke toepassingsvereisten, kosteneffectiviteit en impact op het milieu.

Vorming van microstructuur en poriën op nanoschaal
Tijdens het etsproces ondergaat het oppervlak van PTFE-film een ​​reeks complexe fysische en chemische reacties. Als we plasma-etsen als voorbeeld nemen: wanneer de film wordt blootgesteld aan een hoogenergetische plasma-omgeving, worden de moleculaire ketens op het oppervlak verbroken om vrije radicalen te vormen. Deze vrije radicalen reageren vervolgens met actieve deeltjes in het plasma (zoals zuurstof, stikstof, enz.) om vluchtige verbindingen te genereren en van het oppervlak te desorberen, waardoor microstructuren en poriën op nanoschaal op de film achterblijven. De vorming van deze structuren verandert niet alleen de oppervlaktemorfologie van de film, maar vergroot ook aanzienlijk het oppervlak en de ruwheid ervan.

Toename van oppervlakte en ruwheid
De toename van het oppervlak en de ruwheid is een direct effect van het etsproces op de oppervlakte-eigenschappen van PTFE-films. De aanwezigheid van microstructuren en poriën op nanoschaal maakt het filmoppervlak ongelijkmatiger, waardoor het feitelijke contactoppervlak groter wordt. Deze verandering is cruciaal voor het verbeteren van de hechting tussen de film en andere materialen, omdat een groter contactoppervlak meer fysische en chemische interactiepunten betekent, wat bevorderlijk is voor de vorming van een sterker hechtingsgrensvlak.

Verbetering van de hechtkracht en oppervlaktesterkte
De toename van de hechtkracht is een directe manifestatie van de verbetering van de oppervlaktesterkte van geëtste PTFE-films. In biomedische toepassingen betekent verbeterde hechting dat de film beter kan hechten aan biologische weefsels of medicijncoatings, het risico op afstoten kan verminderen en de stabiliteit en veiligheid van implantaten kan verbeteren. Op het gebied van de micro-elektronica zorgt een verbeterde hechting ervoor dat de film nauw aansluit bij elektronische componenten en verbetert de betrouwbaarheid en duurzaamheid van de verpakkingsstructuur. Bovendien kunnen de actieve functionele groepen die tijdens het etsproces worden geïntroduceerd ook de bevochtigbaarheid en polariteit van het filmoppervlak verbeteren, waardoor de compatibiliteit en binding met andere materialen verder wordt bevorderd.