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揭曉藍(lán)色功能薄膜：原理、制備與產(chǎn)業(yè)前景
原理
藍(lán)色功能薄膜具備獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)等特性，其原理基于材料科學(xué)和物理化學(xué)原理。例如，藍(lán)色納米LB分子成膜技術(shù)中，LB膜是一種雙親分子緊密排列形成的超薄絕緣層，電阻大于10Ω，可用于制造MOS、MIS以及超導(dǎo)器件等分子電子器件。這種膜利用分子自組裝原理，在平衡條件下，通過化學(xué)鍵或非化學(xué)鍵相互作用，自發(fā)締合形成性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)完整的二維或三維超分子。另外，藍(lán)色薄膜在光學(xué)方面，其顏色可通過調(diào)整結(jié)構(gòu)中各部分對(duì)光的反射情況操控，如要呈現(xiàn)藍(lán)色，需設(shè)計(jì)多層膜各膜層厚度，使其在一個(gè)極窄角度范圍內(nèi)反射黃光，同時(shí)無序結(jié)構(gòu)層在一個(gè)較寬范圍內(nèi)散射藍(lán)光。
制備
藍(lán)色功能薄膜的制備方法多樣。以藍(lán)色聚酯薄膜為例，制備時(shí)先將聚酯切片磨成200—300nm的聚酯粉末，再與藍(lán)色的色粉、納米二氧化硅及硅烷偶聯(lián)劑等混合，經(jīng)熔融擠出制備藍(lán)色母粒。然后將不同配比的藍(lán)色母粒、爽滑母粒和聚酯切片分別加入主擠出機(jī)和輔助雙螺桿擠出機(jī)，經(jīng)擠出、冷卻鑄片生成PET片材。接著對(duì)PET片材進(jìn)行預(yù)熱、縱向拉伸、冷卻定型、橫向拉伸和薄膜定型處理，通過牽引站除去廢邊、電暈、檢測厚度等，再進(jìn)行收卷制得藍(lán)色聚酯薄膜。在藍(lán)色復(fù)合薄膜制備中，采用磁控濺射技術(shù)，先將基材進(jìn)行前清洗處理，再放置到真空室內(nèi)抽真空及預(yù)熱，然后進(jìn)行金屬弧靶轟擊處理、PVD沉積金屬及半導(dǎo)體打底層、硬質(zhì)層和顏色控制層等步驟，通過調(diào)整沉積參數(shù)，獲得藍(lán)色外觀的復(fù)合薄膜。
產(chǎn)業(yè)前景
藍(lán)色功能薄膜產(chǎn)業(yè)前景廣闊。在功能膜市場中，光學(xué)膜是主要類型，2022年全球光學(xué)膜市場規(guī)模為20,874.78百萬美元，約占全球功能膜總市場的38.79%。隨著新型顯示、智能消費(fèi)電子、互聯(lián)網(wǎng)、電子信息、航空航天、節(jié)能環(huán)保、物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)的快速增長，傳統(tǒng)材料已無法滿足其特定性能和品質(zhì)要求，從而催生了大量新興功能膜材料的應(yīng)用需求。國內(nèi)少數(shù)起步較早且已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的廠商，憑借多年的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)積累和自主創(chuàng)新，已掌握功能膜材料產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)，開發(fā)出滿足行業(yè)用戶需求和實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代的功能膜材料，并將產(chǎn)品應(yīng)用于新型顯示、大規(guī)模集成電路及電子元器件等領(lǐng)域。未來，隨著功能膜性能不斷提升，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，具備持續(xù)創(chuàng)新能力、市場反應(yīng)能力、資源整合能力和企業(yè)管理能力的企業(yè)，將抓住行業(yè)發(fā)展帶來的機(jī)遇，參與國際競爭，推動(dòng)藍(lán)色功能薄膜產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。
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