SU747433A3 - Слоистое изделие - Google Patents

Description

Изобретение касаетс  получени  слоистого издели  на основе полимерного материала, покрытого металлом.

Большинство металлов обладает g слабой сцепл е.моствю с полимерами. Поэтому поверхность полимера перед нанесением металла соответствующим образом обрабатывают, например, окислением , созданием шероховатости или JQ же применением промежуточного агента .

Известно слоистое изделие, выполненное из АБС-пластика, покрытого слоем меди толщиной 30 мкм и слоем jg никел  и кобальта толщиной 15 мкм l .

Известно слоистое изделие, содер .жащее подложку из акрилонитрилбутадиенстирольного полимера, нанесенного на нее сло  меди толщиной 20 15-20 мкм и хромоникелевого сло  2 .

Известное слоистое изделие характеризуетс  недостаточно высокой адгезией между сло ми.

Цель изобретени  - повышение ад- 25 гезии между сло ми.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что полимерна  подложка выполнена из винилового полимера, слой меди вз т толщиной 25-50 А и слой хромо- ЗО

2

никелевого сплава толщиной 200-400 А содержит, вес.%:

Никель65-80

Хром10-30

ЖелезоОстальное

Слой хромоникелевого сплава дополнительно облицован слоем меди толщиной 25-50 А и пленкой из полистирола.

Согласно одному из вариантов способа изготовлени  слоистого издели  по изобретению подложку из полистирола помещают в вакуумную камеру и соедин ют с положительным полюсом источника тока, например, с полюсом плоского магнетрона. Вакуумна  камера снабжаетс  отрицательным электродом из меди и другим электродом из хромоникелевого сплава, который подлежит нанесению на основание. Затем камеру вакуумируют до создани  разрежени  в пределах примерно от до Зх , после чего в нее подают неболь-шое количество инертного газа, например аргона, до создани  в ней давлени , равного примерно 15 мТ. Следует отметить, что давление не  вл етс  критическим фактором дл  указанной цели и может варьироватьс  в пределах от 2 до 100 мТ.

При использовании плоского магнетрона в камере в качестве источника тока напр жение может варьироватьс  в пределах от 300 до 1000 В, а сила тока может достигать величины 10 А, в зависимости от заданной скорости отложени  и размера электрода.

Сначала включаетс  медный электро 1тобы начать напыление меди на основание , которое продолжаетс  до тех пор, пока не получат на основании тонкий слой меди примерно 25-50 А. Затем подача тока на медный электрод прекращаетс  и включаетс  в работу хромоникелевый электрод дл  напылени  сло  сплава нужной толщины, обычно в пределах от 200 до 400 Я. В том случае, когда требуетс  нанести полимерное покрытие поверх сло  из хромоникелевого сплава, можно нанести третий слой также из меди поверх сло  из хромоникелевого сплава, чтобы обеспечить наличие тонкого медного сло  по поверхности раздела между металлом и полимерным покрытием.

Тонкие медные пленки обладают отличными свойствами сцеплени  с полимерными основани ми, особенно с виниловыми. Кроме того, медные пленки хорошо сцепл ютс  с покрыти ми из хромоникелевого сплава и полимерными покрыти ми, особенно с покрыти ми из стирольного полимера.

Медь можно напыл ть одновременно с хромоникелевым сплавом в такой же вакуумной камере, при этом следует использовать электрод из хромоникелевого сплава, в котором имеетс  чиста  медь, вставленна  в сделанные дл  этого в электроде вырезы. Размер и расположение меди в электроде .выбираютс  из расчета создани  на основании нужного покровного сло . Затем на электрод из сплава и меди подаетс  ток дл  выполнени  операции распылени , котора  продолжаетс  до полчени  на основании сло  толщиной примерно в пределах от 200 до 400 X.

Как показала электронна  спектроскопи  применительно к химическому анализу, между содержащим медь покроным слоем и/или полимерным основание или покрытием химического сцеплени  не существует.

Ниже приведены примеры, иллюстрирующие изобретение, но не ограничивающие его, причем в примерах все части и проценты приведены весовые,

Пример 1. В вакуумную камер помещают два работающих-от плоского магнетрона распыл емых электрода: один из меди, а другой из Инконел600 , представл клдий собой сплав, содержащий 76,8±3% никел , 13,8±3% хрома и 8,5±2% железа (плюс небольшо количество примесей). Размер обоих катодов 20,96 X 9,04 см. Поверх электродов на рассто нии примерно

i по ,, г ЛЛТТП 1;1Т,1ПЯТЛТ ТЧИЯИЛОВЫЙ

вИдеодиск диаметром 30,48 см и вращают его со скоростью 40 об/мин.

Далее камеру вакуумируют до разрежени  3x10 Т, после чего в камер подают аргон, довод  давление в камере примерно до 15 мТ. Затем на медный электрод подают напр жение 360 В при силе тока 0,3 А. В этих услови х зарегистрировано, что скорость отложени  в пределах от 80 до 100 А/мин. Отложение меди продолжают примерно 30 с или до получени  сло  толщиной примерно 50 S, после .чего электрод отключают .

Затем включают электрод из Инконел-бОО, подав на него напр жение 650 В с силой тока 1,5 А, что обеспечивает отложение материала электрода со скоростью в пределах примерно от 330 до 400 А/мин. Этот процесс продолжают примерно 30 с или до тех пор, пока не получат слой толщиной примерно 200 А, после чего электрод отключают.

По другому варианту производ т реактивацию медного электрода, чтобы нанести другой слой меди толщиной примерно 50 А поверх сло  из Инконел-600.

Металлическое покрытие испытывают на прочность сцеплени  с основнием , помеща  изделие на 120 ч при температуре 90° F (32°С) и относительной влажности 90% в воздушную атмосферу с наложением на поверхность издели  тормозHos ленты. При сн тии тормозной ленты отслоени  покровного сло  не обнаружено.

Claims (2)

1. Обычным пор дком производ т заме напр жени , дл  чего производ:Р1Т напыление покровного сло  на очень тонкие диски из окиси алюмини  с последующим наблюдением за дисками в микроскоп при их сгибании. Испытани  показали, что предел прочност на сжатие покрыти  из Инконел-600 толщиной примерно 225 А имеет ЗОх й.0 дин/см, а трехслойного покрыти  диска только 6-10 дин/см Пример 2. Процесс ведут соласно примеру 1, за исключением тог что напыл ющий электрод готов т из Инконел-600, в котором сделаны дв прорези размером 0,64-15,24 см, при этом одна прорезь на рассто нии 1,225 3,11 см от одной продольной кромки электрода и параллельно последней , а друга  на рассто нии 1,245 3,16 см от второй продольной кромки электрода и параллельно последней . В прорезь по ее длине вставл ют медный стержень шириной 1/4 0,64 см так, чтобы кромка была заподлицо с поверхностью электрода. Такие размеры выбраны дл  того, чтобы центральна  лини  одного из медных стержней находилась в центре одного распыленного трека в электроде , а другой стержень располагалс  на внутренней кромке второго трека в электроде. Камеру вакуумируют до получени  разрежени  З-Ю Т и подают в нее аргон, довод  общее давление до 1,5-10 Т. Затем на электрод подают ток 1,5 напр жением 650 В, что обеспечивает скорость отложени  примерно от 330 Д 400 8/мин. Эта операци  длитс  около 30 с или до получени  сло  толщиной примерно 200 X. Полученное таким образом металлическое покрытие подвергают испытанию на прочность сцеплени  с основанием , использу  дл  этой цели тормозную ленту, как в примере 1. При удалении ленты нарушени  покрыти  не обнаружено. Предел прочности на сжатие полученного металлического покрыти , измеренный по примеру 1, 5-10 дин/см Покрытый металлом виниловый диск, приготовленный пр примеру 1 (второй вариант) или по примеру 2,покрывают полимером стирола следующим образом. Вакуумную камеру, оборудованную , как указано выше, вакуумирую примерно до 3 -10 Т,после чего в нее подают азот, довбд давление примерно до 810 Т.Затем в камеру ввод т мономерный стирол, довод  д авление в камере до 13-10 - 15-10 Т. Покрытый металлом диск подвешивают над плоским магнетроном на рассто ни примерно 5,08 см, имеющим электрод размером 8,,8 см,причем указанньй источник энергии создает напр жение 680 В при частоте тока примерно 10 кГ Подачу тока производ т в течение 30 с и диск опускают на уровень злектрода , сообща  ему скорость вращени  примерно 40 об/мин в течение 2 мин, чтобы обеспечить получение покрыти  из полимера стирола толщиной примерно 350 . Предел прочности на сжатие полученного покрыти  3-10 дин/см. Формула изобретени  1.Слоистое изделие, содержащее полимерную подложку, слой меди и слой хромоникелевого сплава, о тличающеес  тем, что, с целью повышени  адгезии между сло ми, полимерна  подложка выполнена из винилового полимера, слой меди вз т толщиной 25-50 А и слой хромоникелевого сплава толщиной 200-400 А содержит , вес.%: Никель65-80 Хром10-30 Железо Остальное 2.Слоистое изделие, по п.1, отличающеес  тем, что слой хромоникелевого сплава дополнительно облицован слоем меди толщиной 25-30 А и пленкой из полистирола. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.La meta261zzazion materie pl astiche, Саб anotecnica, 1973, 24, 4, p. 68-71.
2. 2.Crouch P.C. The performance of p6ated ABS - p&astic during atmospheric exposure. Thans. Jnst. Metag. Finish, 1973, 51, 3, p. 117-123 (прототип).