CN111530297A - 具有图案的核孔膜的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有图案的核孔膜的制造方法，包括以下步骤：提供高分子材料薄膜；对高分子材料薄膜进行重离子辐照，以便在高分子材料薄膜中形成核径迹；对经过重离子辐照的高分子材料薄膜的至少一部分进行激光照射，以使高分子材料薄膜的至少一部分中的核径迹发生改变；对经过激光照射的高分子材料薄膜进行化学蚀刻，以便通过化学腐蚀使核径迹形成为微孔，同时在高分子材料薄膜的经过激光照射的至少一部分上和在未被激光照射的其余部分上产生不同的蚀刻效果，从而形成具有图案的核孔膜。本发明以简易、低成本且节约时间的方式制造具有图案的核孔膜，同时减少了胶黏剂和覆膜的使用，减少环境污染。

Description

具有图案的核孔膜的制造方法

技术领域

本发明涉及微孔膜制造领域，更具体地，涉及一种带图案的核孔膜的制造方法。

背景技术

核孔膜是利用重离子束或反应堆裂变碎片辐照高分子材料薄膜后经过化学蚀刻得到的一种微孔膜。利用重离子束辐照高分子材料薄膜后经过化学蚀刻即可得到重离子微孔膜，其属于核孔膜的一种。核孔膜被广泛应用于电子、食品、化学、制药、环境科学等工业领域。

根据不同需求，在核孔膜的制作过程中，以一定的图案保留没有微孔的部分或者制作出微孔明显不同于其他部分的部分，通过微孔的区别来制作具有特定图案的核孔膜。这种核孔膜可以用于制作具有艺术图案的产品，也可以用于商标或防伪标识，具有易识别、难仿制的特点。

现有技术中可以通过多种方式制作具有图案的核孔膜。在利用重离子对高分子材料薄膜辐照时，在高分子材料薄膜与重离子源之间设置具有镂空图案的模具以遮挡部分束流，模具和薄膜被同时同步地进行辐照，然后经过蚀刻得到具有与模具图案相同图案的核孔膜。这种核孔膜的制作方式要求模具与薄膜同步运动，如果运动的同步性差则会影响图案的效果。另外，可以先在高分子材料薄膜的一侧表面上涂制具有镂空图案的抗辐射胶层，然后利用重离子束从涂制抗辐射胶层的一侧辐照薄膜，胶层阻止重离子束流对高分子材料薄膜的辐照，经过化学蚀刻得到带有图案的核孔膜。这种方法中所涂制的抗辐射胶层要有一定的厚度，制作较为困难。此外，还可以利用重离子对高分子材料薄膜进行满幅均匀辐照，然后在薄膜的一侧表面上涂制具有镂空图案的抗蚀刻胶层，在另一侧表面上涂满抗蚀刻胶层或覆盖保护膜，随后进行化学蚀刻，最后去除胶层或保护膜，得到带有图案的核孔膜。这种方法要求涂层具有一定的抗蚀刻剂蚀刻的能力。

现有核孔膜的制造方法需要采用其他材料作为束流阻挡层和/或衬底层，或者还需要涂覆或粘接胶层，在对薄膜进行蚀刻之后还需要去除相关的胶层或保护膜，这使得核孔膜的制作程序复杂、材料成本提高，不利于大规模制作。因此，需要提供一种制作程序简单、成本降低的核孔膜制作方法。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个方面，本发明的实施例提供了一种具有图案的核孔膜的制造方法，包括以下步骤：

提供高分子材料薄膜；

对高分子材料薄膜进行重离子辐照，以便在高分子材料薄膜中形成核径迹；

对经过重离子辐照的高分子材料薄膜的至少一部分进行激光照射，以使高分子材料薄膜的至少一部分中的核径迹发生改变；

对经过激光照射的高分子材料薄膜进行化学蚀刻，以便通过化学腐蚀使核径迹形成为微孔，同时在高分子材料薄膜的经过激光照射的至少一部分上和在未被激光照射的其余部分上产生不同的蚀刻效果，从而形成具有图案的核孔膜。

根据本发明的具有图案的核孔膜的制造方法的一个优选的实施例，高分子材料薄膜包括PC薄膜、PET薄膜、PI薄膜、PE薄膜或PP薄膜。

在根据本发明的具有图案的核孔膜的制造方法的另一个优选的实施例中，高分子材料薄膜的厚度为1μm-500μm。

根据本发明的具有图案的核孔膜的制造方法的再一个优选的实施例，对高分子材料薄膜进行重离子辐照的步骤包括利用重离子或裂变碎片对高分子材料薄膜进行辐照，其中，重离子由加速器产生，裂变碎片由反应堆或裂变材料产生。

在根据本发明的具有图案的核孔膜的制造方法的一个优选的实施例中，对经过重离子辐照的高分子材料薄膜的至少一部分进行激光照射的步骤包括：利用预定图案的材料遮挡高分子材料薄膜的其余部分，利用激光光束对高分子材料薄膜进行照射；或者将经过重离子辐照的高分子材料薄膜放置在激光束下，控制激光束按照预定路径运动，以便对高分子材料薄膜的至少一部分进行激光照射。

根据本发明的具有图案的核孔膜的制造方法的一个优选的实施例，对经过重离子辐照的高分子材料薄膜的至少一部分进行激光照射的步骤包括利用激光强度为10⁴W/cm²-10¹⁶W/cm²的激光对高分子材料薄膜的至少一部分照射0.000001秒-100秒的时长。

在根据本发明的具有图案的核孔膜的制造方法的另一个优选的实施例中，上述激光强度为10⁶W/cm²-10¹²W/cm²，上述时长为0.001秒-5秒。

根据本发明的具有图案的核孔膜的制造方法的一个优选的实施例，激光由YAG激光器、CO₂激光器、氦氖激光器或半导体激光器发出。

在根据本发明的具有图案的核孔膜的制造方法的一个优选的实施例中，使高分子材料薄膜的至少一部分中的核径迹发生改变的步骤包括使高分子材料薄膜的至少一部分中的核径迹变小或消失。

根据本发明的具有图案的核孔膜的制造方法的还一个优选的实施例，在高分子材料薄膜的经过激光照射的至少一部分上和在未被激光照射的其余部分上产生不同的蚀刻效果的步骤包括，在高分子材料薄膜的未被激光照射的其余部分上蚀刻出微孔，在高分子材料薄膜的经过激光照射的至少一部分上蚀刻出更小的小微孔或没有微孔。

在根据本发明的具有图案的核孔膜的制造方法的另一个优选的实施例中，对经过激光照射的高分子材料薄膜进行化学蚀刻的步骤包括利用能够蚀刻高分子材料薄膜的化学试剂对高分子材料薄膜进行化学蚀刻。

根据本发明的具有图案的核孔膜的制造方法的再一个优选的实施例，上述化学试剂包括KOH、NaOH、NaClO、H₂O₂、HCl、H₂SO₄、HNO₃、K₂Cr₂O₇或KMnO₄的溶液。

在根据本发明的具有图案的核孔膜的制造方法的一个优选的实施例中，该制造方法还包括对化学蚀刻后的高分子材料薄膜进行清洗和干燥的步骤。

根据本发明的具有图案的核孔膜的制造方法的一个优选的实施例，利用水或有机溶剂对高分子材料薄膜进行清洗。

相对于现有技术中的核孔膜制造方法，本发明提供的上述制造方法具有以下有益效果：

(1)根据本发明的具有图案的核孔膜的制造方法能够通过重离子辐照和激光照射来获得具有特定图案的核孔膜，能够以非常简单的方式形成高分子材料薄膜上的核径迹图案，由此大大缩短核孔膜的制作时间，降低了核孔膜的制造成本。

(2)与现有技术相比，根据本发明的具有图案的核孔膜的制造方法大大减少了胶黏剂、覆膜或保护膜的使用，因此进一步降低制造成本，减少环境污染。

(3)由于无需提供对重离子进行遮挡的模具，因此也无需提供使模具与高分子材料膜同步运动的驱动机构，降低了对原始高分子材料薄膜进行辐照的难度，因此减少核孔膜制造过程中所需的设备，进一步降低生产成本。

附图说明

通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。

图1为根据本发明的制造方法制造的PET核孔膜；

图2为根据本发明的制造方法制造的PET核孔膜的局部放大图，以示出激光照射部分和未照射部分的分界处在经过化学蚀刻之后的核径迹微孔的对比状态；

图3为根据本发明的制造方法制造的PC核孔膜；

图4为根据本发明的制造方法制造的PC核孔膜的局部放大图，以示出激光照射部分和未照射部分的分界处在经过化学蚀刻之后的核径迹微孔的对比状态；

需要说明的是，以上全部附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本发明提供一种具有图案的核孔膜的制造方法，该方法包括以下的步骤，首先，提供高分子材料薄膜，该高分子材料薄膜可以采用工业上常用的材料；接着，对高分子材料薄膜进行重离子辐照，以便在高分子材料薄膜中形成核径迹；随后，对经过重离子辐照的高分子材料薄膜的至少一部分进行激光照射，以使高分子材料薄膜的至少一部分中的核径迹发生改变；最后，对经过激光照射的高分子材料薄膜进行化学蚀刻，以便通过化学腐蚀使核径迹形成为微孔，同时在高分子材料薄膜的经过激光照射的至少一部分上和在未被激光照射的其余部分上产生不同的蚀刻效果，从而形成具有图案的核孔膜。

根据本发明的具有图案的核孔膜的制造方法通过对高分子材料薄膜进行重离子辐照能够在薄膜中形成核径迹，接着通过特定图案的激光对薄膜的相应部分进行激光照射，从而在相应部分中使预先形成的核径迹发生变化，由此使得高分子材料薄膜的经过激光照射的至少一部分和未经过激光照射的其余部分产生不同的变化，这样，再通过化学蚀刻对高分子材料薄膜进行处理后，能够分别在经过激光照射的薄膜部分和未经过激光照射的薄膜部分上产生不同的蚀刻效果，由此形成所需的图案，相应地获得具有预定图案的核孔膜。根据本发明的具有图案的核孔膜的制造方法无需额外为高分子薄膜材料的微孔形成提供专用的覆膜或胶黏材料，能够以简单、低成本、节约时间的方式制造具有图案的核孔膜，由于减少了胶黏剂和覆膜的使用，因此降低了对环境的污染。

在此，高分子材料薄膜可以采用PC薄膜(即聚碳酸酯薄膜)、PET薄膜(即聚酯薄膜)、PI薄膜(即聚酰亚胺薄膜)、PE薄膜(聚乙烯薄膜)或者PP薄膜(聚丙烯薄膜)，当然也可以采用其他的高分子材料薄膜。所采用的高分子材料薄膜的厚度可以为1μm-500μm。

进一步地，对高分子材料薄膜进行重离子辐照的步骤可以包括利用重离子或裂变碎片对高分子材料薄膜进行辐照，在此，重离子可以由加速器产生，相应地，裂变碎片可以由反应堆或裂变材料产生。

在根据本发明的具有图案的核孔膜的制造方法中，对经过重离子辐照的高分子材料薄膜的至少一部分进行激光照射的步骤可以包括利用预定图案的材料遮挡高分子材料薄膜的其余部分，并利用激光对高分子材料薄膜进行照射，其余部分即为高分子材料薄膜的除去至少一部分之外的部分，可以利用发散的或者照射面积较大的均匀或非均匀激光光束对高分子材料薄膜进行照射。在此，需要在高分子材料薄膜的其余部分上形成所需图案，为此，可以利用激光对至少一部分进行照射，也就是说，可以提供激光遮挡材料，并将激光遮挡材料设置成使激光仅能照射高分子薄膜材料的至少一部分，并且遮挡住高分子材料薄膜的其余部分，由此使得高分子材料薄膜的上述至少一部分中的核径迹发生改变，形成与其余部分不同的内部结构，从而确保在后续化学蚀刻之后获得所需的图案。

另外，还可以将经过重离子辐照的高分子材料薄膜放置在激光束下，控制激光束按照预定路径运动，以便对高分子材料薄膜的至少一部分进行激光照射。在此，激光束可以是较细或照射面积较小的激光束，比如可以为聚焦的激光束，或者也可以为没有经过聚焦的直径较小的激光束，其能够通过控制激光器的激光头而被较为准确地控制，使得激光束具有可控的运动路径，由此实现对高分子材料薄膜的精确照射。在此，无需提供激光遮挡材料，可以通过激光束来对高分子材料薄膜的至少一部分进行照射，而对高分子材料薄膜的其余部分不进行激光照射。

在此，对经过重离子辐照的高分子材料薄膜的至少一部分进行激光照射的步骤可以包括利用激光强度为10⁴W/cm²-10¹⁶W/cm²的激光对高分子材料薄膜的至少一部分照射0.000001秒-100秒的时长。优选地，所采用的激光强度为10⁶W/cm²-10¹²W/cm²，照射时长为0.001秒-5秒。当然，可以根据高分子材料薄膜的成分及厚度参数等实际情况，采用不同强度的激光，以及照射所需的时长。所采用的激光器可以是YAG激光器、CO₂激光器、氦氖激光器或半导体激光器，也就是说，用于对高分子材料薄膜进行照射的激光可以来自上述四种激光器中的任一种，当然，也可以采用其他类型的激光器。

在对经过重离子辐照的高分子材料薄膜的至少一部分进行激光照射之后，使高分子材料薄膜的至少一部分中的核径迹发生改变的步骤可以包括使高分子材料薄膜的至少一部分中的核径迹变小或消失。在此，通过激光照射高分子材料薄膜的至少一部分可以使得其中的核径迹的微孔变小，也可以通过控制激光照射的时间来控制核径迹的微孔的变小程度，或者直接使得核径迹的微孔消失，从而在后续的化学蚀刻过程中使所述至少一部分以平面的形式被蚀刻，即至少一部分中的原核径迹区域与本体部分同等蚀刻。而未被激光照射的其余部分由于存在核径迹，由此使得蚀刻液能够对核径迹进行蚀刻，以使核径迹变大，从而形成微孔。

在此，通过来自激光器的激光对高分子材料薄膜的至少一部分进行照射时，薄膜的至少一部分吸收激光能量，使得薄膜的温度升高，当温度升高到薄膜的玻璃转化温度以上时，使得薄膜内部由重离子辐照而产生的分子链段的损伤发生移动，离子径迹内部损伤发生愈合，从而使得核径迹变小乃至消失，由此在对薄膜进行化学蚀刻时，使得蚀刻变慢，蚀刻出来的微孔比薄膜的未被激光照射的其余部分的微孔更小，或甚至由于核径迹微孔消失而不能蚀刻出微孔。

进一步地，在高分子材料薄膜的经过激光照射的至少一部分上和在未被激光照射的其余部分上产生不同的蚀刻效果的步骤可以包括，在高分子材料薄膜的未被激光照射的其余部分上蚀刻出微孔，同时在高分子材料薄膜的经过激光照射的至少一部分上蚀刻出更小的小微孔或没有微孔。由于高分子材料薄膜的经过激光照射的至少一部分中的核径迹的微孔已基本消失或完全消失，因此在对至少一部分进行化学蚀刻时，相当于对其整个平面表面进行蚀刻，因此化学蚀刻之后仍然是平面结构，而未被激光照射的其余部分由于核径迹的微孔未发生变化，因此这些微孔可被蚀刻液蚀刻成更大的微孔，由此在高分子材料薄膜的至少一部分与其余部分之间形成明显的区别，从而形成具有所需图案的核孔膜。

根据本发明的具有图案的核孔膜的制造方法，对经过激光照射的高分子材料薄膜进行化学蚀刻的步骤包括利用能够蚀刻高分子材料薄膜的化学试剂对高分子材料薄膜进行化学蚀刻。在此，所述化学试剂可以包括KOH、NaOH、NaClO、H₂O₂、HCl、H₂SO₄、HNO₃、K2Cr₂O₇或KMnO₄的溶液。当然，在此不局限于上述蚀刻液，还可以采用本领域常用的其他类型的蚀刻液，刻蚀液可以为两种或更多种试剂的混合液。在此，化学蚀刻的时间可以为10分钟-300分钟，蚀刻液的温度可以为30℃-100℃。可以根据所采用的高分子材料薄膜的成分和厚度选择合适的蚀刻时间和蚀刻液温度。

在对高分子材料薄膜进行化学蚀刻之后，还包括对高分子材料薄膜进行清洗和干燥的步骤。可以利用水或有机溶剂对高分子材料薄膜进行清洗，比如可以利用纯净水、去离子水、高纯水、乙醇、乙醚或者含有清洗剂的溶液对高分子材料薄膜进行清洗1次-10次。另外，可以采用烘干、风干或其他合适的干燥方法对高分子材料薄膜进行干燥处理。在此，可以根据实际需要选择清洗的次数，并且可以根据高分子材料薄膜的具体情况选择合适的干燥方法。

根据本发明的具有图案的核孔膜的制造方法能够通过重离子辐照和激光照射获得具有特定图案的核孔膜。在利用来自加速器的重离子束或者来自反应堆或裂变材料的裂变碎片对高分子材料薄膜进行辐照以后，按照一定的图案对重离子辐照后的薄膜进行激光照射处理，使得高分子材料薄膜的被激光照射的至少一部分内部所形成的核径迹发生改变，然后对高分子材料薄膜材料进行化学蚀刻，高分子材料薄膜的经过激光照射的至少一部分与未经过激光照射的其余部分会产生不同的变化。高分子材料薄膜的未经过激光照射的其余部分中的核径迹微孔被蚀刻液蚀刻成较大的微孔，并呈现白色状态，而高分子材料薄膜的经过激光照射的至少一部分由于核径迹微孔变小或者没有核径迹微孔而使其颜色比经过激光照射的其余部分更浅，接近于高分子材料薄膜的原始颜色，从而获得带有所需图案的核孔膜。

本发明的方法解决了现有技术中需要使用于遮挡重离子束的模具与高分子材料薄膜同步转动以便进行辐照的问题，降低了对原始高分子材料薄膜进行辐照的难度。同时还解决了涂抹胶层的问题，不需要涂抹包括抗辐射胶和热熔胶等的任何材料，也不需要额外的薄膜作为衬底。因此，根据本发明的方法能够以简易、低成本且节约时间的方式制造具有图案的核孔膜，同时减少了胶黏剂和覆膜的使用，由此减少了对环境的污染。

以下结合附图对根据本发明的具有图案的核孔膜的制造方法的具体实施例作出进一步的说明。

实施例1：通过以下步骤(1)-(5)制造具有图案的核孔膜。

(1)提供高分子材料薄膜

在此选用的是厚度为25μm的PET薄膜。

(2)对高分子材料薄膜进行重离子辐照

利用能量为140MeV的加速器³²S重离子对PET薄膜进行均匀辐照，重离子束流垂直于PET薄膜的表面，辐照密度为9×10⁵个/cm²(在此可以采用5×10⁵个/cm²-2×10⁶个/cm²中任意的辐照密度)。由此，在PET薄膜的整个平面内形成核径迹。

(3)对经过重离子辐照的高分子材料薄膜进行激光照射

将经过重离子辐照后的PET薄膜展平，放置于激光器的聚焦透镜的焦点附近，通过自动控制装置控制激光器的聚焦透镜的焦点按照预先设计的图案进行运动。在此所选用的激光器的功率为60W(该激光器的功率可以在10W-100W之间进行调节)，激光器的光斑扫描速度为250mm/s(扫描速度可以根据需要在10mm/s-500mm/s之间进行调节)。高分子材料薄膜的经过激光照射后的部分中的核径迹发生变化，使得核径迹的微孔变小或基本消失。

(4)对经过激光照射后的高分子材料薄膜进行化学蚀刻

将激光照射后的PET薄膜置于浓度为3.5mol/L的NaOH溶液(可以选择浓度在2mol/L-5mol/L之间的NaOH溶液)中进行蚀刻，蚀刻时间可以设定为60min(可以根据NaOH溶液的浓度和温度选择位于30min-100min之间的蚀刻时间)，蚀刻液的温度保持在50℃-90℃。通过蚀刻液可以将PET薄膜的未经过激光照射的部分中的核径迹微孔进行蚀刻，以使这些核径迹微孔变大，从而形成相应的微孔分布区，以便与PET薄膜的经过激光照射的部分形成对比，构成所需图案。

(5)对化学蚀刻后的高分子材料薄膜进行清洗和烘干

将化学蚀刻后的PET薄膜用去离子水清洗，然后在烘箱中烘干。

经过上述处理步骤以后，PET薄膜上的经过激光照射的部分的核径迹微孔变小或者消失，与PET薄膜的未经热处理的部分形成鲜明对比，由此形成一种具有所需图案的核孔膜，如附图1和附图2所示，其中附图2示出PET薄膜的激光照射部分和未照射部分的分界处在经过化学蚀刻之后的核径迹微孔对比状态，其中图2的下部为经过激光照射和化学蚀刻后的状态，图2的上部为未经过激光照射的化学蚀刻后的状态。在此，可以通过控制激光强度来控制激光处理部分和未处理部分之间的对比差异度。在激光强度一定的情况下，激光的照射时间越长，经过激光照射的部分的微孔就变得越小，直到微孔消失。在核径迹微孔消失的情况下，能够获得最大的对比差异度。

实施例2：通过以下步骤(1)-(5)制造具有图案的核孔膜。

(1)提供高分子材料薄膜

在此选用厚度为30μm的PC薄膜。

(2)对高分子材料薄膜进行重离子辐照

利用能量为140MeV的加速器³²S重离子对PC薄膜进行均匀辐照，重离子束流垂直于PC薄膜的表面，重离子束流的辐照密度为2×10⁶个/cm²。通过利用³²S重离子束流对PC薄膜进行辐照，以便在PC薄膜的整个平面内形成核径迹。

(3)对经过重离子辐照的高分子材料薄膜进行激光照射

将经过重离子辐照后的PC薄膜放置在平板上，在PC薄膜上再放置带有所需图案的激光遮挡模板，然后利用均匀的非聚焦激光束对高分子材料薄膜进行均匀照射。通过激光遮挡模板可以遮挡激光器的部分激光，从而对PC薄膜的不需要进行激光照射的部分进行遮挡，使得激光仅能够照射到PC薄膜的需要进行激光照射的部分上，使得PC薄膜的接受了激光照射的部分中的核径迹微孔变小或者消失。在此，所采用的激光器的功率为600W(该激光器的功率可以在20W-1000W之间进行调节)，照射时间200秒(照射时间可以根据薄膜材料和激光器的功率在0.01秒-500秒之间进行调节)。

(4)对经过激光照射后的高分子材料薄膜进行化学蚀刻

将激光照射后的PET薄膜置于浓度为5mol/L的NaOH溶液(NaOH溶液的浓度可以在2mol/L-5mol/L之间进行选择)中进行蚀刻，蚀刻时间为30min(蚀刻时间可以根据蚀刻液的浓度在30min-100min之间选择)，蚀刻液的温度保在为50℃(蚀刻液的温度可以视具体情况保持在50℃-90℃之间)。通过蚀刻液可以将PC薄膜的未经过激光照射的部分中的核径迹微孔进行蚀刻，以使这些核径迹微孔变大，从而形成相应的微孔分布区，以便与PC薄膜的经过激光照射的部分形成对比，构成所需图案。

(5)对化学蚀刻后的高分子材料薄膜进行清洗和烘干

将经过化学蚀刻之后的PET薄膜用去离子水进行清洗，然后在烘箱中进行烘干。

经过上述步骤之后，形成一种带图案的核孔膜，如附图3和附图4所示，其中附图4示出PC薄膜的激光照射部分和未照射部分的分界处在经过化学蚀刻之后的核径迹微孔对比状态，其中图4的下部为经过激光照射和化学蚀刻后的状态，图4的上部为未经过激光照射的化学蚀刻后的状态。经过清洗将PC薄膜上的蚀刻液洗净，由此使得PC薄膜中的蚀刻微孔不再发生变化，从而在PC薄膜上形成所需图案。在此，对PC薄膜的激光照射时间越长，PC薄膜的经过激光照射的部分中的核径迹微孔就变得越小，直到核径迹微孔消失。在核径迹微孔消失的情况下，将能够获得对比度最强的图案。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种具有图案的核孔膜的制造方法，包括以下步骤：

提供高分子材料薄膜；

对所述高分子材料薄膜进行重离子辐照，以便在所述高分子材料薄膜中形成核径迹；

对经过重离子辐照的高分子材料薄膜的至少一部分进行激光照射，以使所述高分子材料薄膜的所述至少一部分中的核径迹发生改变；

对经过激光照射的所述高分子材料薄膜进行化学蚀刻，以便通过化学腐蚀使所述核径迹形成为微孔，同时在所述高分子材料薄膜的经过激光照射的至少一部分上和在未被激光照射的其余部分上产生不同的蚀刻效果，从而形成所述具有图案的核孔膜。

2.根据权利要求1所述的具有图案的核孔膜的制造方法，其特征在于：

所述高分子材料薄膜包括PC薄膜、PET薄膜、PI薄膜、PE薄膜或PP薄膜。

3.根据权利要求1或2所述的具有图案的核孔膜的制造方法，其特征在于：

所述高分子材料薄膜的厚度为1μm-500μm。

4.根据权利要求1所述的具有图案的核孔膜的制造方法，其特征在于：

对所述高分子材料薄膜进行重离子辐照的步骤包括利用重离子或裂变碎片对所述高分子材料薄膜进行辐照，其中，所述重离子由加速器产生，所述裂变碎片由反应堆或裂变材料产生。

5.根据权利要求1所述的具有图案的核孔膜的制造方法，其特征在于：

对经过重离子辐照的高分子材料薄膜的至少一部分进行激光照射的步骤包括：

利用预定图案的材料遮挡所述高分子材料薄膜的所述其余部分后，利用激光光束对所述高分子材料薄膜进行照射；或者

将经过重离子辐照的高分子材料薄膜放置在激光束下，控制所述激光束按照预定路径运动，以便对所述高分子材料薄膜的至少一部分进行激光照射。

6.根据权利要求1或5所述的具有图案的核孔膜的制造方法，其特征在于：

对经过重离子辐照的高分子材料薄膜的至少一部分进行激光照射的步骤包括利用激光强度为10⁴W/cm²-10¹⁶W/cm²的激光对所述高分子材料薄膜的至少一部分照射0.000001秒-100秒的时长。

7.根据权利要求6所述的具有图案的核孔膜的制造方法，其特征在于：

所述激光强度为10⁶W/cm²-10¹²W/cm²，所述时长为0.001秒一5秒。

8.根据权利要求1所述的具有图案的核孔膜的制造方法，其特征在于：

所述激光由YAG激光器、CO₂激光器、氦氖激光器或半导体激光器发出。

9.根据权利要求1所述的具有图案的核孔膜的制造方法，其特征在于：

使所述高分子材料薄膜的所述至少一部分中的核径迹发生改变的步骤包括使所述高分子材料薄膜的所述至少一部分中的核径迹变小或消失。

10.根据权利要求9所述的具有图案的核孔膜的制造方法，其特征在于：

在所述高分子材料薄膜的经过激光照射的至少一部分上和在未被激光照射的其余部分上产生不同的蚀刻效果的步骤包括，在所述高分子材料薄膜的未被激光照射的其余部分上蚀刻出微孔，在所述高分子材料薄膜的经过激光照射的至少一部分上蚀刻出更小的小微孔或没有微孔。

11.根据权利要求1所述的具有图案的核孔膜的制造方法，其特征在于：

对经过激光照射的所述高分子材料薄膜进行化学蚀刻的步骤包括利用能够蚀刻所述高分子材料薄膜的化学试剂对所述高分子材料薄膜进行化学蚀刻。

12.根据权利要求11所述的具有图案的核孔膜的制造方法，其特征在于：

所述化学试剂包括KOH、NaOH、NaClO、H₂O₂、HCl、H₂SO₄、HNO₃、K₂Cr₂O₇或KMnO₄的溶液。

13.根据权利要求1所述的具有图案的核孔膜的制造方法，其特征在于：

所述制造方法还包括对化学蚀刻后的高分子材料薄膜进行清洗和干燥的步骤。

14.根据权利要求13所述的具有图案的核孔膜的制造方法，其特征在于：

利用水或有机溶剂对所述高分子材料薄膜进行清洗。

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