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使用纤维å°åˆ·åˆ›æ–°äº§å“
2012-08-04 21:58  ???:2839

  为了获得å‡åŒ€æ€§é«˜å’Œåˆ†è¾¨çŽ‡é«˜çš„图åƒï¼Œæœ‰å¿…è¦ä¿è¯é€å¢¨çš„å¼€å£éƒ¨å®½äº›æ‰å¥½ã€‚ä¸ç½‘çš„å•ä½é¢ç§¯ä¸­å¼€å£éƒ¨æ‰€å çš„é¢ç§¯å®šä¸ºå¼€å£çŽ‡ã€‚此值决定于ä¸å¾„å’Œæ¯è‹±å¯¸çš„ä¸æ•°ï¼Œå³é ç¼–织密度而定。如果ä¸å¾„和编织密度å°ï¼Œå¼€å£çŽ‡ä¾¿é«˜ï¼Œä½†ä»Žç¼–织和制版的实施å¯èƒ½æ€§è§’度æ¥çœ‹ï¼Œå®žç”¨çš„åˆæˆçº¤ç»´ä¸ç½‘å¦è¡Œè®¾è®¡ã€‚

  尽管使用金属ä¸å¯ä»¥åˆ¶ä½œä¸ç½‘和使用金属æ¿å¯ä»¥åˆ¶ä½œè–„网版,但由于金属特有的塑性å˜å½¢é—®é¢˜ï¼ŒåŠ ä¸Šç»ä¸å’Œçº¬ä¸çš„交å‰éƒ¨ä¼šç»™äºˆæ‰¿å°ç‰©ä»¥æŸä¼¤ï¼Œä»Žè€Œä¼šæ‹›è‡´è–„膜缺陷等。

  克拉列公å¸å¼€å‘çš„Vecry(商å“å),芯的æˆåˆ†ä½¿ç”¨äº†çƒ­ç†”液晶èšåˆä½“çš„èšèŠ³åŸºåŒ–åˆç‰©ï¼Œè€Œéž˜çš„æˆåˆ†ä½¿ç”¨äº†æŒ æ›²æ€§èšåˆä½“çš„èšä¹™çƒ¯è˜ï¼Œå±žäºŽèŠ¯éž˜çš„å¤åˆçº¤ç»´ã€‚通常èšé…¯å’Œä¸é”ˆé’¢çš„断裂强度å„为1.01å’Œ0.74,与此相比,Vecry为2.21,系具有2å€ä»¥ä¸Šæ–­è£‚强度的高强度纤维。

  液晶èšåˆä½“纤维是高度结晶定å‘的纤ä¸ç»“构,å–å‘强度较强的å¦ä¸€é¢ï¼Œå­˜åœ¨çº¤ä¸é—´çš„层间剥离ã€æ‰­æ›²ã€å¼¯æ›²ã€å‡ºçŽ°ç©ºé—´ç­‰ï¼Œæ‰€ä»¥çº¤ä¸é—´çš„结åˆè¾ƒå¼±ï¼Œå¦‚果对å–å‘上施加垂直的应力,就比较容易å‘生纤ä¸é—´çš„错离或滑移。

  å†è¯´ï¼ŒèŠ¯æˆåˆ†ç”±çƒ­ç†”液晶èšåˆä½“纤维构æˆçš„Vecry,虽然纤ä¸é—´å®¹æ˜“å‘生错离和滑移,但å¯ä»¥åšåˆ°è–„膜化,故特地在网版å°åˆ·ä¸­å°è¯•é¢å‘超薄膜用ä¸ç½‘的应用。由于使用了高断裂强度ã€å¡‘性å˜å½¢åˆç¨³å®šçš„Vecry,终于开å‘了薄而开å£çŽ‡é«˜çš„用于超薄膜å°åˆ·çš„ä¸ç½‘。

  一ã€å®žéªŒæ–¹æ³•1.ææ–™ä¸ç½‘是用Vecryæ¥ç¼–织。承å°ç‰©æ˜¯ä½¿ç”¨äº†å½¢æˆ1.50mNçš„ITO薄膜的钠玻璃片,它是在电晕放电处ç†åŽè¿›è¡Œè¡¨é¢æ¸…æ´çš„。油墨中的固形æˆåˆ†å¯ä½œä¸ºæœ‰æœºELçš„å‘光层。溶剂使用异佛尔酮(isophorone)。

  2.ä¸ç½‘的制作使用æ¯è‹±å¯¸ç¼–织密度为130(23μm)ã€160(45μm)ã€200(23μm)ã€250(30μm)ã€330(23μm)的5ç§ä¸ç½‘åšäº†è¯•éªŒã€‚括弧内是å„编织密度所用的Vecryçš„ä¸å¾„。编织åŽçš„å„ç§ä¸ç½‘通过压延加工使之å˜è–„。

  3.ä¸ç½‘的物性评估对ä¸ç½‘的断裂强度测定,使用了Autogragh(DCSï¼100型,岛津制作所制)。在测定断裂强度之时的样å“形状定为短册形状,宽度为50mm,夹头间隔为200mm.å¼€å£çŽ‡çš„计算根æ®æµ‹é•¿æœºæ‰€æµ‹å®šçš„ä¸å¾„和开å£éƒ¨æ±‚å¾—é¢ç§¯çŽ‡ã€‚对于ä¸ç½‘的厚度测定和ä¸ç½‘的表é¢è§‚察使用厚度计(MGï¼4普洛特公å¸ç”Ÿäº§ï¼‰ï¼Œçº¤ç»´æˆªé¢çš„观察使用扫æ电å­æ˜¾å¾®é•œï¼ˆJSMï¼7401F,日本电å­æ•°æ®å…¬å¸ç”Ÿäº§ï¼‰ï¼Œå¯¹ä¸ç½‘的观察使用扫æ电å­æ˜¾å¾®é•œï¼ˆ5ï¼4700,日立制作所生产)。

  4.网版的制作将ä¸ç½‘以å斜角度22.5°ã€å¼ åŠ›146Nï¼cmæ¥ç»·ç´§ï¼Œåœ¨320mm×320mmçš„é“框架上用橡胶类胶粘剂固定,张力稳定åŽï¼Œæ´—净表é¢ï¼Œæ¶‚布é‡æ°®ç±»æ„Ÿå…‰æ€§æ ‘脂,åå¤å¤šæ¬¡å¹²ç‡¥ï¼Œè¿žåŒä¸ç½‘的厚度在内形æˆäº†çº¦5μm的感光性树脂涂膜,然åŽç»è¿‡æ›å…‰ã€æ˜¾å½±å½¢æˆäº†40mm×40mm的图案。

  5.利用网版å°åˆ·å½¢æˆè–„膜网版å°åˆ·æœºä½¿ç”¨äº†Microtechå…¬å¸åˆ¶çš„MTï¼2026Z.版和承å°ç‰©çš„é—´è·å›ºå®šåœ¨1.5mm.适应试验目的将å°åˆ·åŽ‹åŠ›å®šåœ¨269mNï¼mm或376mNï¼mm.

  刮æ¿é€Ÿåº¦å®šåœ¨200mmï¼s或30~300mmï¼s,试验了速度的影å“,刮æ¿ä½¿ç”¨äº†åŽšä¸º9mm,宽70mm,硬度70ã€æˆå‰‘åž‹çš„èšæ°¨é…¯æ©¡èƒ¶ï¼Œå…¶é¡¶ç«¯ä¸Žç‰ˆæˆ30°çš„夹角。

  油墨用的是PVCz,Buï¼PBD,C6,以160∶40∶1的比例,溶解于溶剂异佛尔酮中,作为固æ€æˆåˆ†è°ƒæ•´åˆ°è´¨é‡åˆ†æ•°ä¸º12.

  6.对薄膜的评价针对膜的厚度,使用AlbaokYeså…¬å¸åˆ¶çš„触针å¼è¡¨é¢å½¢çŠ¶æµ‹å®šå™¨DEKTAK3030ST测定了40mm×40mm图案的中心,以åŠä»Žä¸­å¿ƒå‘å°åˆ·æ–¹å‘å‰åŽ10mmçš„3点。

  使用了精工仪器公å¸åˆ¶é€ çš„原å­åŠ›æ˜¾å¾®é•œï¼ˆAFM),评估了表é¢ç‰¹æ€§ï¼Œä½œä¸ºå‡åŒ€åº¦çš„指标。

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  二ã€è€ƒå¯Ÿæ•ˆæžœ1.ä¸ç½‘的特性对压延加工是å‰æ˜¯åŽï¼ŒVecryä¸çš„截é¢å½¢çŠ¶å˜åŒ–是ä¸åŒçš„,为了容易ç†è§£å˜åŒ–,用100μmä¸å¾„çš„Vecryä¸æ¥è¯´æ˜Žã€‚æ ¹æ®åŽ‹å»¶åŠ å·¥ï¼Œæˆªé¢å½¢çŠ¶å­˜åœ¨çš„塑性å˜å½¢æ˜¯æž„æˆé•¿è½´çº¦35å€ã€çŸ­è½´çº¦1ï¼4的椭圆形。Vecry采å–了高度定å‘的纤ä¸ç»“构,估计纤ä¸é—´çš„内èšåŠ›è¾ƒå¼±ï¼Œé¢å¯¹å–å‘çš„æ–¹å‘,用垂直方å‘的压力,估计会å‘生错离和滑移,造æˆçº¤ç»´æˆªé¢å½¢çŠ¶å¡‘性å˜å½¢æˆä¸ºæ¤­åœ†å½¢è€Œä½¿ä¸ç½‘å˜è–„。å•å‡­æ¶²æ™¶èšåˆä½“,根æ®ç¼–织时的摩擦,会å‘生表é¢çº¤ä¸åŒ–,所以Vecry采用了芯鞘结构。这ç§èŠ¯éž˜ç»“构,å³ä¾¿åœ¨èŠ¯éƒ¨å‘生å离和滑移的å˜å½¢ï¼Œéž˜éƒ¨è·ŸéšèŠ¯éƒ¨çš„塑性å˜å½¢ï¼Œè®¤ä¸ºå¯ä»¥å…·æœ‰æŠ‘制出现纤ä¸å‰¥ç¦»çš„效果。

  表1说明ä¸ç½‘åŽåŽ‹å»¶çš„物性,表示因压延加工得到的ä¸ç½‘的物性。编织密度愈å°ï¼Œä¸ç½‘愈薄,例如编织密度为130时厚度为15μm,ä¸ç½‘厚度的å˜åŒ–率å¯è¾¾åˆ°65%。如果编织密度大,由于ç»ä¸å’Œçº¬ä¸çš„交å‰éƒ¨æ•°ç›®å¢žå¤šï¼ŒåŽšåº¦çš„å˜åŒ–率就会å˜æˆ55%,两者都显示了根æ®å–å‘的纤ä¸ä¹‹å离或滑移,具有稳定的塑性å˜å½¢ã€‚编织密度愈高,压延加工å‰åŽçš„å¼€å£çŽ‡é™ä½Žçš„比例愈大。éšç€çº¤ç»´çš„塑性å˜å½¢ï¼Œå¼€å£éƒ¨ä¹Ÿè·Ÿç€å˜å°ã€‚编织密度愈高,开å£éƒ¨çš„尺寸愈å°ï¼Œå¤§å¤§åœ°å½±å“å¼€å£çŽ‡ï¼Œå› æ­¤ï¼Œå¯ä»¥è®¤ä¸ºç¼–织密度愈å°ï¼Œå¼€å£çŽ‡çš„å˜åŒ–就愈少。

  断裂强度éšç¼–织密度é™ä½Žè€Œé™ä½Žã€‚在实用的å°åˆ·æ¡ä»¶ä¸‹ï¼Œä½œä¸ºä¸ç½‘的强度,至少需è¦40Nï¼cm,这相当于编织密度为130时的强度。Vecry比起以往的纺织的纤维,因为具有约2å€ä»¥ä¸Šçš„断裂强度,从而å¯ä»¥åˆ¶å‡ºæœ‰ä¸€å®šå¼ºåº¦çš„ä¸ç½‘。比如,æ¢ä¸ºèšé…¯çº¤ç»´æ¥è¯´ï¼Œè¦åˆ¶å‡ºåŒç­‰ç¼–织密度的ä¸ç½‘,ä¸å¾„最低è¦34μm,所以从厚度和开å£çŽ‡æ¥è¯´ï¼Œä¾›ä½œè–„膜å°åˆ·ç”¨æ˜¯æœ‰ä¸€å®šå›°éš¾çš„。

  因压延加工而得出的断裂强度,针对所有的样å“试料都维æŒåœ¨åŠ å·¥å‰çš„93%。加工有温度ã€åŽ‹åŠ›ã€è¿›ç»™é€Ÿåº¦ä¸‰ä¸ªæ¡ä»¶ï¼Œå°†è¿›ç»™é€Ÿåº¦å›ºå®šä¸‹æ¥ï¼Œå¯¹å…¶ä»–2个æ¡ä»¶åšç§ç§å˜æ›´ï¼Œé€‰å‡ºæ–­è£‚强度é™ä½Žè¾ƒå°‘ã€è–„型化åˆå¯èƒ½çš„加工æ¡ä»¶ã€‚确定这个加工æ¡ä»¶ä¸ä¼šå¼•èµ·èšåˆç‰©ä¸»é”®çš„断开等晶体结构的大å˜åŒ–,而åˆèƒ½ä»…产生纤ä¸çš„å离和滑移。压延加工å‰åŽçš„ä¸ç½‘表é¢å˜åŒ–的扫æ电å­æ˜¾å¾®é•œï¼ˆSEM)。这是以编织密度200,ä¸å¾„23μm作为例å­ã€‚ç»ä¸å’Œçº¬ä¸çš„所有交å‰éƒ¨éƒ½äº§ç”Ÿä¸€æ ·çš„塑性å˜å½¢ã€‚å¯ä»¥çœ‹å‡ºåœ¨è–„膜å°åˆ·æ¡ä»¶ä¸‹å¯ä»¥è¾¾åˆ°å°¤ä¸ºé‡è¦çš„å°åˆ·è¡¨é¢çš„平滑度。

  2.ä¸ç½‘的厚度和开å£çŽ‡ä¸Žå°åˆ·è†œåŽšçš„关系ä¸ç½‘的厚度与开å£çŽ‡ä¹‹ç§¯ç”¨cm 3ï¼m 2表示,表示é€è¿‡ä½“积与å°åˆ·è†œåŽšæœ‰å…³ï¼Œè¿™ç‚¹æ—©æœ‰å®šè®ºã€‚为了探讨ä¸ç½‘的厚度和开å£çŽ‡çš„å½±å“,将刮æ¿é€Ÿåº¦å’Œå®žé™…å°åŽ‹å„定为200mmï¼sã€269mNï¼mm.ä¸ç½‘的厚度和å°åˆ·è†œåŽšçš„关系,先分别采用厚度15μmã€19μmã€23μmã€38μmçš„ä¸ç½‘进行å°åˆ·ã€‚éšç€ä¸ç½‘厚度的增加,å°åˆ·è†œåŽšäº¦æœ‰å¢žåŠ ã€‚è¿™å¯ä»¥è®¤ä¸ºæ˜¯å¡«å……在ä¸ç½‘中的油墨厚度å映到å°åˆ·è†œåŽšä¸Šã€‚

  进而,使用质é‡åˆ†æ•°ä¸º6.7的油墨,用未ç»åŽ‹å»¶åŠ å·¥çš„èšé…¯ä¸ç½‘æ¥å°åˆ·ï¼Œç»“果是å°åˆ·è†œåŽšè¾¾åˆ°500nm.使用的油墨质é‡åˆ†æ•°ä¸º12,用厚为15μmçš„ä¸ç½‘,得到å°åˆ·è†œåŽšä¸º135nm.æ®æ­¤ï¼Œé‡‡ç”¨åŽ‹å»¶åŠ å·¥é™ä½Žä¸ç½‘的厚度的技术,是形æˆè–„膜的é‡è¦å› ç´ ï¼ŒVecry正是符åˆæ­¤ç›®çš„的最佳原æ料。

  关于ä¸ç½‘çš„å¼€å£çŽ‡ä¸Žå°åˆ·è†œåŽšçš„关系,采用开å£çŽ‡å„为53ï¼…ã€43ï¼…ã€19ï¼…çš„ä¸ç½‘进行å°åˆ·ã€‚试验结果没有å‘现与开å£çŽ‡æœ‰å¯†åˆ‡å…³ç³»ï¼Œå°åˆ·è†œåŽšå¤§ä½“上都是135nm.å°åˆ·è†œåŽšç›¸å¯¹äºŽå¼€å£çŽ‡æ¥è¯´ï¼Œè‹¥å¼€å£çŽ‡é«˜ï¼Œè½¬å°çš„油墨é¢ç§¯åˆ™å¤§ï¼Œå½¢æˆè¿žç»­çš„薄膜所需的调平便å°ï¼Œå› æ­¤å¯ä»¥è®¤ä¸ºå¼€å£çŽ‡æ„ˆé«˜ï¼Œå°åˆ·è†œçš„å‡åŒ€æ€§æ„ˆå¥½ã€‚

  3.刮æ¿é€Ÿåº¦ä¸Žå°åˆ·è†œåŽšçš„关系这与油墨的特性有一定关系,刮æ¿é€Ÿåº¦æ„ˆå¤§ï¼Œå…¶é€è¿‡é‡æ„ˆå¤§ï¼Œå³å°åˆ·è†œå˜åŽšï¼Œéšç€åˆ®æ¿é€Ÿåº¦çš„增加,油墨的表é¢é»åº¦ä¾¿é™ä½Žï¼Œä»Žè€Œä½¿é€è¿‡ä¸ç½‘å¼€å£éƒ¨çš„油墨é‡å¢žåŠ ã€‚如果刮æ¿é€Ÿåº¦æ…¢ï¼Œå¼€å£éƒ¨çš„油墨å—刮æ¿çš„作用增强,油墨的é€è¿‡é‡ä¾¿å‡å°‘。由此å¯è§ï¼Œåˆ®æ¿é€Ÿåº¦å³ä¾¿å˜åŒ–很大,å°åˆ·è†œåŽšçš„å‡åŒ€æ€§ä¾ç„¶å¯ä»¥ä¿æŒç¨³å®šã€‚此外,在使å°åˆ·æ¡ä»¶æœ€ä½³åŒ–时,有机ELçš„å‘光层所达到的å°åˆ·è†œåŽšä¸º100nm,膜厚误差在±10%以下。

  结æŸè¯­æ®ä»¥ä¸Šæ‰€è¿°ï¼Œä½¿ç”¨çƒ­ç†”液晶èšåˆä½“纤ä¸çš„Vecry,其塑性å˜å½¢ç®€æ˜“,根æ®å…¶å˜å½¢è€Œå˜è–„。利用这个特长,因压延加工导致塑性å˜å½¢çš„ä¸ç½‘,几乎没有因å˜å½¢è€Œå¯¹æ–­è£‚强度造æˆå½±å“,åšåˆ°äº†å¯ç”Ÿäº§ä¾›ç½‘版å°åˆ·ç”¨çš„ä¿æŒé«˜å¼€å£çŽ‡ã€è–„而åˆå¹³æ»‘性高的ä¸ç½‘。åªè¦ä½¿ç”¨è¿™ç§ä¸ç½‘制版å°åˆ·å³å¯èŽ·å¾—å‡åŒ€çš„薄膜。它与自旋涂膜(spinï¼coated thinfilm)有åŒç­‰çš„表é¢å½¢çŠ¶ï¼Œè€Œä¸”å°åˆ·ä¸æ‹˜äºŽä½Žé€Ÿåº¦è¿˜æ˜¯é«˜é€Ÿåº¦ï¼Œå°åˆ·è†œå§‹ç»ˆå¯ç»´æŒå‡åŒ€æ€§ã€‚

  本文讲到的ä¸ç½‘,å¯ä»¥ç»´æŒé«˜å¼€å£çŽ‡ï¼Œä¸”薄而平滑度åˆé«˜ï¼ŒæœŸå¾…ç€å°†åº”用于过去认为实现有困难的一些产å“,如应用于有机ELã€æœ‰æœºè–„膜太阳能电池ã€æœ‰æœºæ™¶ä½“管ã€ç”µå®¹å™¨ã€èšåˆç‰©ç”µæ± ç­‰çš„超薄膜å°åˆ·ã€‚