聚四氟乙烯表面電弧離子鍍膜的微觀組織特征

高景龍， 王安舒， 劉艷輝， 金 光

（沈陽理工大學 材料科學與工程學院，遼寧 沈陽 110159）

聚四氟乙烯表面電弧離子鍍膜的微觀組織特征

高景龍， 王安舒， 劉艷輝， 金 光

（沈陽理工大學 材料科學與工程學院，遼寧 沈陽 110159）

采用電弧離子鍍工藝對聚四氟乙烯（PTFE）制備了TiN鍍層。采用掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）和能譜分析（EDS）等手段對鍍層的形貌、結構、成分及含量進行了表征。實驗結果表明：鍍層具有黃色金屬光澤，在SEM下觀察，鍍膜有明顯凹坑，由2～4μm的顆粒組成，部分顆粒呈現白色，分布不均勻。XRD和EDS分析表明：TiN膜中含有一定的Ti成分。鍍膜處理不改變聚四氟乙烯晶體結構取向和有序性，并且增加了聚四氟乙烯的表面粗糙度。

聚四氟乙烯；離子鍍膜；微觀組織；表面改性

前 言

聚四氟乙烯（PTFE）具有優異的耐高低溫性能和耐化學腐蝕性能，可廣泛用于航空、航天、電子機械等諸多領域[1]。但是聚四氟乙烯分子是一種高度對稱、高結晶、非極性線型高分子材料[2，3]，表面自由能極低，臨界表面張力只有1.8mN/m，這使得其表面的濕潤性能、親水性能很差[4～6]。此外，聚四氟乙烯還具有硬度和耐磨性差的缺點[7]，這些都嚴重的影響了其在現實生產中的廣泛應用。

PTFE極低的表面活性和不粘性限制了它與其它材料的復合。目前，國內外解決PTFE粘接問題，主要是通過PTFE的表面活化提高其表面張力。PTFE的表面活化一般基于置換、交聯、接枝、氧化和重結晶等幾種方法，常用的表面改性技術有：還原劑法（鈉-萘溶液置換法）、高溫熔融法、等離子處理法、激光輻射法、硅酸改性法、力化學處理法等[8，9]。……