Файл: Базарова Ф.Ф. Органические и неорганические полимеры в конструкциях радиоэлектронной аппаратуры.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.06.2024
Просмотров: 119
Скачиваний: 0
лостопкости полимерных материалов |
за счет их |
металлизации |
[47, 48]. Нанесение металлических слоев |
па полимеры |
осуществляют |
различными методами. Наибольшее распространение получили мето ды вакуумного испарения, химического осаждения металлов из вод ных растворов и электрохимического осаждения металла на предва рительно нанесенный токопроводяшнй слон.
Металлизация в вакууме является эффективным способом деко ративной отделки и придания плоским поверхностям изделии из по лимеров физических свойств, присущих металлам. Этот процесс
впервые |
был применен |
при создании |
изделии |
специальной оптики |
и ряда |
изделии радиоэлектроники. Широкое внедрение металлизации |
|||
в вакууме способствует |
максимальной |
замене |
металлов неметалла |
|
ми, устранению трудоемких ручных операций по доводке поверхно сти, ликвидации вредных условии труда, присущих гальваническому производству. Метод универсален, дает возможность наносить не только металлы, по и другие материалы на любые изделия (керами ческие, металлические, пластмассовые, бумажные и т. д.).
Физическая сущность металлизации в вакууме состоит в том, что металл в разреженном пространстве доводится до температуры кипения и пары его, распространяясь прямолинейно в виде атомар ного пучка, конденсируются на поверхности установленного на его пути изделия. При этом поверхность изделия не испытывает суще ственного нагрева.
Технологический процесс нанесения покрытий методом вакуумно го испарения состоит из трех основных операций:
1) Подготовка поверхности изделий под покрытие.
2)Нанесение покрытия в вакууме.
3)Защита нанесенного покрытия от механических и каких-либо других воздействий.
Весь процесс металлизации вакуумным напылением по времени занимает не более 50—60 мин.
Остановимся на |
этих операциях несколько |
подробнее. |
1. Покрываемая |
поверхность должна быть |
гладкой, блестящей, |
без изъянов, царапин, следов масла. Эксплуатационные свойства по крытий во многом определяются их адгезией к поверхности изделия, которая обеспечивается тщательной предварительной подготовкой
поверхности |
под покрытие. Поверхность очищается от загрязнений |
и жировых |
пленок, активируется и в ряде случаев грунтуется с по |
мощью специальных лаковых покрытий. Грунтовочный лак обеспе чивает сглаживание дефектов поверхности, закупоривание пор, пре пятствует выделению газов при вакуумнровании и тем самым со здает предпосылки для получения гладких зеркальных отражающих поверхностен. При алгоминнроваиин деталей из полистирола на их поверхность наносят прозрачный бесцветный грунтовочный лак (мар ки 2-34-68 ВТУ НЧ 2195-68 или какой-либо другой) с помощью пуль веризатора или окунанием.
Очистку и активирование поверхности можно производить в поле тлеющего разряда. Преимуществом этого метода по сравнению с хи мической обработкой является возможность удаления с поверхности мопомолекуляриого слоя влаги, чего не дает химическая очистка. Активированная в тлеющем разряде поверхность до 6 месяцев со храняет адгезионные свойства при условии хранения изделий в су
хом отапливаемом помещении. |
|
2. Создание в камерах необходимого |
вакуума (не выше Ю - 4 мм |
рт. ст., а для специальных целей и около |
Ю - 0 мм рт. ст.) достигает- |
10* |
147 |
ся с помощью высокопроизводительных диффузионных насосов, ра ботающих м комплекте с формакуумиымн насосами.
Вакуумные напылптельные установки различных типов дают воз можность напылять металлы и неметаллы, обеспечивают равномер ность напыляемого слоя по толщине, дают возможность получать многослойные покрытия общей толщиной до 1 мм.
3. Защита металлического слоя от атмосферных воздействий и механического повреждения осуществляется с помощью специальных защитных лаков, наносимых распылением или окунанием. При необ ходимости получения зеркальных поверхностей используют бесцвет ные прозрачные лаки, для получения определенной гаммы цветов
используют |
окрашенные |
лаки |
или окрашивают бесцветный лак |
в спиртовом растворе красителя непосредственно на изделиях. |
|||
Большие |
возможности |
для |
достижения различных декоративных |
эффектов дает вакуумная металлизация прозрачных пластиков (по листирола, полиметилметакрплата, сополимеров МСН, МС и т. д.) с тыльной стороны изделия [49]. Преимущества этого метода очевид ны. Слой металла надежно защищен слоем пластика, может длитель но сохранять отражательную способность без дополнительной защи ты лаком, может также обеспечивать декоративный объемный эффект за счет использования углублений различного профиля на тыльной поверхности изделия.
Металлизация изделий с тыльной стороны в промышленности осуществляется тремя способами. В одном из них осуществляется избирательная металлизация в вакууме групповым способом. Во вто ром способе используются печатные краски, с помощью которых на обезжиренную поверхность изделий через сетчатые трафареты нано сится необходимое изображение, после чего вся поверхность метал лизируется в вакууме обычным способом. Третий способ заключается в сплошной металлизации деталей в вакууме с последующим изби рательным удалением металла с мест, не подлежащих покрытию.
Одним из перечисленных выше методов могут быть изготовлены шкалы радиоприемников, приборов, эмблемы и фирменные знаки, детали для оформления РЭА.
Эффективность использования метода вакуумной металлизации, как, впрочем, и всех других видоп металлизации, зависит от совме стных усилий конструкторов, технологов, художников, которые обес печивают правильный выбор конструктивных решений, необходимых материалов и технологических процессов.
Метод химического восстановления с последующей гальванизацией
Металлические пикрытия, наносимые методом химического вос становления с последующей гальванизацией, характеризуются повы шенной толщиной и более высокими защитно-декоративными и экс плуатационными свойствами. Сопоставляя по свойствам металлизи рованный полистирол с неметаллизированпым (табл. 5.5), можно ви деть, что его ударная вязкость и микротвердость повысились более чем в три раза, значительно возросли теплостойкость, бензостойкость, маслостойкость н снизилось влагопоглощеиие. Это дает возможность расширить область применения полимеров, т. е. использовать их там, где раньше это не удавалось, в частности, эксплуатировать детали из полистирола при непосредственном контакте с маслами и бензином.
148
Метод химического восстановления с последующей гальваниза цией не требует использования дорогостоящего оборудования, срав нительно прост, дает возможность получать не только однослойные, по н многослойные покрытия. По времени процесс металлизации за нимает 60—150 мин.
|
|
|
|
Т а б л и ц а 5.5 |
||
Сравнительная оценка |
свойств |
металлизированного |
||||
и |
неметаллизированного |
полистирола |
|
|||
|
|
Исходный |
Полистирол с покрытием |
|||
Свойства |
|
|
|
|||
полистирол |
медным |
никелевым |
хромовым |
|||
|
|
|||||
|
|
|
||||
Удельная ударная вязкость, |
2 |
6 |
7 |
7,5 |
||
кДж/м2 |
|
20 |
57 |
64 |
83 |
|
Микротвердость |
НВ-\0~7, |
|||||
Н/м2 |
|
|
115—120 |
130—135 |
140—142 |
|
Теплостойкость |
по Вика, °С |
102—105 |
||||
Влагопоглощенпо за 24 ч, % |
0,5 |
0,05 |
0.015 |
0,02 |
||
Бензостойкость |
за 24 ч, % |
не стоек |
1.7 |
0,2 |
0,2 |
|
Свойства покрытий определяются выбором материалов для по крытий, толщиной слоя, адгезией покрытия к подложке. Медные покрытия, как правило, менее надежны, их используют, главным обра зом, в качестве подслоя при никелировании, хромировании, серебре нии. Никелевые покрытия тверды, непроницаемы для газов и жидко стей, по в окислительных средах подвержены коррозии. Для получе ния покрытий с повышенной атмосфере-, пзносо-, ударостойкостью предпочтительнее хромирование или многослойное покрытие Cu-Ni-Cr толщина! 15, 10 и 2 мкм соответственно.
6. |
И с п ы т а н и я п о л и м е р н ы х м а т е р и а л о в |
Д л я |
того чтобы изделия, -пленки и покрытия из поли |
мерных материалов отвечали всем з а д а н н ы м техническим требованиям и обеспечивали надежную -работу радио электронной аппаратуры в течение всего срока службы, наряду с контрольно-выборочными испытаниями готовых изделий крайне необходим постоянный контроль исход ных материалов, режимов технологического процесса и параметров о к р у ж а ю щ е й среды в производственных помещениях (степени запыленности, влажности) .
|
В ряде случаев возникает |
необходимость |
определе |
|
ния |
природы полимера в готовом изделии. Д л я |
того |
что |
|
бы |
отличить термопластичный |
полимер от термореа- |
ктнв- |
|
ного, достаточно коснуться образца нагретым ж а л о м паяльника или другим нагревательным элементом. Тер
мопласт |
при этом оплавляется, а реактопласт — нет. |
Д л я |
многих термопластов можно подобрать подходя |
щий растворитель, под влиянием которого поверхность изделия становится липкой и размягчается . Длительное воздействие растворителя может привести к полному разрушению изделия. В табл . 6.1 приведен характер воз действия растворителей на некоторые термопласты. М о ж н о утверждать, что л ю б а я композиция на основе
полистирола, будь то клей, пенопласт, |
литьевой пластик, |
|||||
пленка или |
магнитодиелектрик, может |
быть |
растворена |
|||
в ксилоле, |
толуоле |
и дихлорэтане. |
Растворителями для |
|||
полиарилатов являются |
хлороформ, |
диоксая, |
дихлорэтан |
|||
и т. д. |
|
|
|
|
|
|
Готовые |
изделия |
из |
полимерных |
-материалов обяза |
||
тельно подвергаются внешнему осмотру с целью выявле ния возможных дефектов, они контролируются на соот ветствие чертежу, па отсутствие обрывов и замыканий проводников, расположенных в изделии из полимерного материала, и т. д.
Методики определения технологических п а р а м е т р о в исходных полимерных материалов, к а к правило, стан дартизованы .
150
