Hur fungerar processparametrar tillsammans för att skapa barriäregenskaperna för ALOX PET -film?

I beredningsprocessen för Alox husdjursfilm Prestanda för barriärskiktet bestäms inte av en enda processparameter, utan av den synergistiska effekten av flera parametrar. Eftersom kärnvariabeln som påverkar mikrostrukturen i ALOX -skiktet är avsättningshastigheten nära besläktad med parametrar såsom vakuumgrad, gasflödeshastighet och substrattemperatur. Den synergistiska optimeringen av dessa parametrar har blivit en viktig väg att bryta igenom flaskhalsen för barriärprestanda och uppnå effektiv produktion.
Avlagringsgraden dominerar direkt tillväxtprocessen och den slutliga strukturella morfologin i ALOX -skiktet. När avsättningshastigheten är för snabb anländer ett stort antal aluminiumpartiklar till ytan av PET -underlaget per tid. Dessa partiklar har inte tid att fullt diffus och reagera helt med syremolekyler, så de ackumuleras på ytan av substratet. Denna snabba ackumulering gör att ALOX -skiktet presenterar en lös och porös mikrostruktur. Närvaron av porer tillhandahåller en permeationskanal för små molekyler såsom syre och vattenånga, vilket kraftigt försvagar filmens barriärförmåga. För snabbt kommer en avsättningshastighet också att orsaka otillräcklig bindning mellan partiklar, vilket resulterar i en minskning av den mekaniska stabiliteten i barriärskiktet, som är benägna att skala eller bryta under efterföljande bearbetning eller användning. Tvärtom, om avsättningsgraden är för långsam kommer produktionseffektiviteten att reduceras avsevärt, utrustningsdoperationstiden kommer att förlängas och energiförbrukningen och arbetskraftskostnaderna kommer att öka, vilket kommer att göra det svårt att tillgodose behoven av industriell storskalig produktion.
Avlagringshastigheten fungerar inte isolerat, och det finns ett komplext kopplingsförhållande mellan IT och andra processparametrar. Genom att ta vakuumgraden som ett exempel, i en låg vakuummiljö, är gasmolekyldensiteten hög, och sannolikheten för aluminiumpartiklar som kolliderar med gasmolekyler under överföringsprocessen till substratet ökar, vilket resulterar i avvikelse i rörelsesbanan och en minskning av avsättningseffektiviteten; För närvarande, om en hög avsättningshastighet upprätthålls, kommer aluminiumpartiklarna att fördelas ojämnt på substratytan, vilket förvärrar tjockleken i fluktuationen i barriärskiktet. Tvärtom, i en hög vakuummiljö ökar partikelfri väg och avsättningseffektiviteten förbättras, men för hög en vakuumgrad kan leda till otillräcklig syremolekylkoncentration, vilket påverkar graden av oxidationsreaktion av aluminiumpartiklar. Därför är det nödvändigt att dynamiskt justera vakuumgraden enligt avsättningshastigheten för att säkerställa effektiv partikelöverföring samtidigt som förhållandena för full oxidation.
Gasflödeshastigheten är också ömsesidigt begränsad med avsättningshastigheten. Som en nyckelreaktant för oxidation av aluminiumpartiklar måste syrehastigheten vara exakt matchad med avsättningshastigheten. När avsättningshastigheten är snabb, om syreflödeshastigheten är otillräcklig, kan ett stort antal aluminiumpartiklar inte oxideras i tid, och bildar ett aluminiumrikt defektskikt och minskar barriärprestanda; Även om syreflödeshastigheten är för stor, även om den kan säkerställa tillräcklig oxidation, kan den överdrivna reaktiviteten orsaka att ytan på ALOX -skiktet är grov och till och med producera partikelagglomeration, vilket förstör kontinuiteten i barriärskiktet. Dessutom kommer flödeshastigheten för bärargaser såsom argon också att påverka partiklarnas excitation och transmissionseffektivitet, och den måste koordineras med avsättningshastigheten för att säkerställa att aluminiumpartiklarna når substratet med lämplig energi och hastighet.
Påverkan av substrattemperatur på avsättningsprocessen återspeglas i partiklarnas diffusion och kristallisation. Korrekt öka substrattemperaturen kan förbättra diffusionsförmågan hos aluminiumpartiklar på PET-ytan, vilket gör dem mer jämnt fördelade och reagerar helt med syre, vilket hjälper till att bilda ett tätt och välkristalliserat aloxskikt. Men när temperaturen är för hög kan husdjursubstratet mjukas upp och deformeras, vilket påverkar filmens planhet och mekaniska egenskaper; Samtidigt kommer en för hög temperatur att påskynda desorptionen av partiklar och minska avsättningseffektiviteten. Därför, vid justering av avsättningshastigheten, är det nödvändigt att samtidigt optimera underlagstemperaturen för att hitta en balans mellan att främja partikeldiffusion och säkerställa substratstabilitet.
I den faktiska produktionen beror den samordnade optimeringen av processparametrar på exakt experimentell design och datamodellering. Genom flera grupper av kontrollexperiment analyseras mikrostrukturen och barriäregenskaperna för ALOX-skiktet under olika parameterkombinationer, och en parameter-prestationsförhållandesmodell upprättas för att förutsäga det optimala parameterområdet. Avancerad produktionsutrustning använder ett automatiserat styrsystem för att övervaka och justera olika parametrar dynamiskt i realtid för att säkerställa att parametrarna alltid upprätthålls i det bästa samordnade tillståndet under produktionsprocessen. Denna förfinade reglering av processparametrar gör det möjligt för ALOX PET-film att säkerställa barriäregenskaper medan de tar hänsyn till produktionseffektivitet och kostnadskontroll, vilket ger högkvalitativa material med stabil prestanda och ekonomisk praktik för förpackningar, elektronik och andra fält.