[01200590]卷绕式磁控溅射陶瓷薄膜包装材料制备及关键技术研究

本项目构建PET基材表面磁控溅射陶瓷薄膜形核模型,同时构建SiOx/PET、AlOx/PET结构模型,得到有机无机复合的异相界面特征,并结合动力学与热力学理论,揭示模型成核机理。研究陶瓷薄膜化学成分、键结构、形貌,讨论薄膜生长过程中内拉应力导致薄膜微裂纹机理,揭示薄膜生长过程,建立陶瓷复合薄膜气体阻隔模型。项目组成员亲自设计实验方案、改进设备、分析数据,已开发了氧化硅和氧化铝镀膜。阻隔性较好,涂层厚度在10～40nm,透氧率≤0.3（ml/day.atm.m2）,透湿率≤0.5g/day.m2,卷绕速度1～2m/min。发表7篇论文,其中2篇SCI,4篇EI,1篇中文核心。申请专利2项。完成了相关工艺参数的研究,建立结构模型并揭示薄膜成核机理。建立结构模型及揭示机理可为相关研究提供理论基础。为了给包装材料的研究提供基础数据,磁控溅射陶瓷薄膜包装材料的产业化进程提供保障。项目的主要成果有： （1）已完成了实验用生产线的安装调试; （2）摸索了镀膜工艺和主要性能指标; ①氧化硅膜的制备 采用氧化硅靶材,控制射频电源的功率、氧气量、真空度、镀膜厚度等。通过XRD检测了氧化硅镀层的非晶性,通过XPS测定了膜层的硅氧比。 ②氧化铝膜的制备 采用纯铝靶,通入氧气反应溅射氧化铝薄膜,控制直流电源的功率、氧气和氩气的比值、真空度、镀膜厚度等。通过XRD检测了氧化铝镀层的非晶性,通过XPS测定了膜层的铝氧比。 （3）阻隔性相对于PET原膜有很大程度的提高,比较好的情况阻隔性提高了50倍左右。