等離子相沉積PTFE膜的結構、成膜機理及其超疏水性研究

《等離子相沉積PTFE膜的結構、成膜機理及其超疏水性研究》是依託南京理工大學，由江曉紅擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：等離子相沉積PTFE膜的結構、成膜機理及其超疏水性研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：江曉紅
• 依託單位：南京理工大學

項目摘要

本項目針對醫用微量注射器針尖表面疏水性差的具體問題，選擇低的表面能的PTFE做靶材，構築類荷葉的微觀表面結構。採用真空低功率電子束蒸發，基底Ar+離子活化技術，在不同基底上沉積PTFE薄膜，以達到超疏水性的要求。對基底表面進行化學清洗和Ar+離子活化，並構築微納米二次結構。設計特殊裝置收集等離子相，導入質譜儀確定碎片的質量及分布；調節碎片自由基和正、負離子濃度，使PTFE分子鏈縱向生長，獲得一定微觀粗糙度的低表面能分子結構的膜層。C60剝離XPS法探討成膜過程中等離子相中碎片的著床和接枝生長的本質。利用EPR確定在不同厚度處，聚合物膜中的殘餘自由基濃度；闡述自由基成膜機理，建立薄膜生長動力學理論模型。為目前尚未明確的等離子相沉積法製備聚合物膜的成膜機理提出模型並提供證據。

結題摘要

本項目以聚四氟乙烯（PTFE）粉料為靶材，採用真空低功率電子束蒸發及柵網輝光放電等離子處理或雷射電漿輔助技術，調節電子束高壓、束流和沉積時間等工藝參數，分別在不同基底表面沉積製備了PTFE薄膜，研究了薄膜的成分、結構和微觀形貌，分析PTFE薄膜的生長機理並建立了PTFE薄膜的動力學生長模型，深入探討了薄膜的結構和厚度對其性能的影響，完成了其超疏水性能的評定，並根據本研究所獲得的最佳工藝參數，為改善醫用微量注射器針表面疏水性薄膜提供了製備技術。此外，還探索了AgCl/PTFE複合薄膜的形貌、結構、疏水性能和抗菌性能；石蠟/PTFE雙疏性能薄膜材料的結構和性能；AgNO3/聚乙二醇雙層複合膜的製備工藝、結構、成分和性能；摻金聚苯胺複合薄膜分子結構和電學性質；介質組成和退火溫度對乙酸銅-聚乙烯雙層體系複合薄膜結構和相態的影響；Cr摻雜和Cr過渡層對類金剛石薄膜性能的影響；Ti摻雜量對DLC薄膜的製備、結構、成分和性能的影響；不同退火溫度下N摻雜TiO2複合膜的晶格結構和性能；液相法製備的碳基銀複合物中銀納米粒子結構、形貌和性能。積極探索了所製備的各類聚合物基複合薄膜材料在電學、光學、生物醫學性能。