一、简介
PI镀铜膜在许多高科技领域有着广泛的应用,然而在高温环境下其颜色容易发生改变,这不仅影响其外观,还可能对其性能产生一定的影响。先进院(深圳)科技有限公司在PI镀铜膜的研究和应用方面有着深入的探索,本文将结合相关研究成果探讨如何防止PI镀铜膜在高温环境下颜色改变。
二、PI镀铜膜在高温下颜色改变的原因
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铜的氧化反应
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铜在高温环境下容易与空气中的氧气发生反应,生成氧化铜等物质。根据化学原理,铜与氧气的反应方程式为2Cu+O2△2CuO。氧化铜为黑色,这会导致PI镀铜膜的颜色发生改变。在高温下,这个反应的速率会加快。例如,在100∘C的环境中,经过10小时的实验观察,未做任何防护处理的PI镀铜膜表面颜色开始微微发暗,经过能谱分析发现有氧化铜生成,而在常温下相同的PI镀铜膜经过100小时才有类似的轻微颜色变化 。
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PI膜与铜的相互作用
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PI膜在高温下可能会发生一些结构变化,进而影响其与铜层之间的结合和稳定性。研究发现,当温度升高到150∘C时,PI膜的分子链段活动加剧。先进院(深圳)科技有限公司的研究人员通过实验发现,在这个温度下,PI膜内部的化学键会有5%左右的键能变化,这种变化可能会导致铜层与PI膜之间的附着力发生改变,从而使铜层更容易被氧化或者产生其他化学反应,最终导致颜色改变。
三、防止PI镀铜膜在高温下颜色改变的方法
(一)表面钝化处理
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钝化剂的选择
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类似于普通铜材的防护,PI镀铜膜也可以采用钝化处理。先进院(深圳)科技有限公司的研究团队对多种钝化剂进行了测试。例如,钝化剂A在80∘C高温环境下对PI镀铜膜进行处理后,经过50小时的高温测试,膜的颜色变化程度较小。通过对比实验,未使用钝化剂的PI镀铜膜在相同环境下10小时后颜色就开始明显变化。而钝化剂B在120∘C高温下对PI镀铜膜处理后,经过30小时颜色基本无变化,未处理的膜在5小时就有明显变色。
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钝化工艺参数
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浓度方面,当钝化剂浓度为10%时,对防止颜色改变有较好的效果。以钝化剂A为例,在100∘C高温下,10%浓度的钝化剂处理后的PI镀铜膜经过30小时颜色变化不明显,而5%浓度的钝化剂处理后的膜在20小时就有轻微变色。温度方面,一般常温−40∘C浸泡使用钝化剂效果较好,浸泡时间根据膜的厚度和具体要求在10−30分钟不等。
(二)涂层保护
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有机涂层
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采用有机涂层对PI镀铜膜进行保护也是一种有效的方法。先进院(深圳)科技有限公司研发了一种特殊的有机涂层材料。在150∘C高温环境下,涂覆该有机涂层的PI镀铜膜经过40小时后颜色基本保持不变。而未涂覆的PI镀铜膜在150∘C下5小时颜色就开始发生明显变化。该有机涂层的厚度在1−2μm时就能起到较好的保护作用,太厚可能会影响PI镀铜膜的其他性能,如柔韧性等。
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无机涂层
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无机涂层如氧化铝涂层也被研究用于PI镀铜膜的保护。实验数据表明,在130∘C高温下,涂覆厚度为0.5μm的氧化铝涂层的PI镀铜膜,经过35小时后颜色变化不明显。未涂覆的膜在相同温度下8小时就有明显变色。不过,无机涂层的制备工艺相对复杂,成本也较高。
四、结论
防止PI镀铜膜在高温环境下颜色改变是一个多方面的课题。通过对表面钝化处理和涂层保护等方法的研究,结合先进院(深圳)科技有限公司的研究成果和实验数据对比,可以看出这些方法在不同程度上能够有效地防止PI镀铜膜在高温下的颜色改变。在实际应用中,可以根据具体的需求和成本等因素选择合适的方法。未来还需要进一步深入研究PI镀铜膜在高温下的性能变化机制,以开发出更高效、更经济的防护方法。
以上数据仅供参考,具体性能可能因生产工艺和产品规格而有所差异。