真空等离子镀膜技术：从原理到应用

真空等离子镀膜技术：从原理到应用

近年来，随着智能产品的多功能性和复杂性不断增加，对防水、耐腐蚀等性能的要求也越来越高。真空等离子镀膜技术作为一种先进的表面处理方法，通过在材料表面沉积不同功能的薄膜，可以实现防水、亲水、疏水亲油等多种特殊性能。本文将详细介绍真空等离子镀膜的原理及其在电子、医疗、光学等领域的应用。

真空等离子镀膜的原理

真空等离子镀膜是以等离子聚合为基础，将气体或液态单体蒸发注入真空舱内，在高频电磁场电离出的等离子体环境中产生聚合反应，最终在基材表面形成薄膜。这种技术具有沉积速率快、膜层致密均匀等特点，广泛应用于各种材料的表面改性。

多样功能性膜层

不同反应单体通过等离子聚合气相沉积方式可以镀上不同功能性膜层，结合可镀基材的广泛性，能够实现多种特定功能的需求。除电子消费品以外，电子产品整机、模组及其印制电路板均可通过纳米薄膜技术进行防护，基于不同的功能，还可以实现在光学材料、医用材料、纺织材料等方面的应用。

疏水防水膜层

在真空等离子环境中，通过等离子引发聚合，在材料表面化学气相沉积一层或多层纳米级微细粗糙结构低表面能聚合物膜层，常用于防水及防腐等运用领域。

案例：PCB IPX7防水镀膜

PCB（印刷电路板）是现代电子设备中广泛使用的一种基础元件。镀膜是PCB生产过程中的一个重要步骤。PCB镀膜工艺技术是指将一层薄膜涂覆在PCB的表面，用于保护电路板免受受潮、环境污染和氧化腐蚀。

真空等离子镀膜能通过等离子引发聚合，在PCB表面化学气相沉积一层或多层疏水防水膜层保护 PCB电路板，免受受潮与氧化腐蚀等不良影响。

长效亲水镀膜原理

a.单体聚合反应在材料表面沉积高表面能的膜层改变产品表面能。
b.含有亲水基团（-OH -COOH -NH2等）的药水经等离子处理，在材料表面接枝亲水基团，改变材料表面润湿性能。

案例：生物培养皿

在实际的贴壁细胞培养实验中，为了确保贴壁细胞可以很好的贴附在培养皿表面, 细胞培养皿的表面需要经过特殊的改性处理, 在表面引入亲水因子, 以适应贴壁细胞的生长与繁殖，这种处理被称为 TC 表面处理。

生物培养皿有长效亲水要求，常规等离子处理时效性无法满足该要求，可使用真空等离子镀膜，通过含有亲水基团（-OH -COOH -NH2等）的药水经等离子处理，在材料表面接枝亲水基团，在培养皿表面形成一层长效亲水膜层，从而满足生物培养皿长效亲水的要求。

疏水亲油膜层

选择特殊单体，等离子聚合为具备不同极性基团的膜层，使其产品表面具备疏水亲油的功能。

案例：玻璃针管

玻璃针管在输入不同的药剂或液体时，需要根据其特性等进行表面性质调整，达到应用的需求。本次案例是要将玻璃针管表面达到疏水亲油的效果。

*组图①为玻璃针管镀膜前后的接触角对比（油）
处理前水滴角：24.6°；处理后水滴角23.7°
*组图②为玻璃针管镀膜前后的接触角对比（水）
处理前水滴角68.4；处理后水滴角83°

通过以上接触角测量数据可见，样品玻璃针管在经过等离子镀膜处理后能达到疏水亲油的表面效果。