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內(nèi)容簡介

　　高阻隔性包裝材料應(yīng)用極為廣泛。食品、藥品等包裝應(yīng)用高阻隔材料可以延長包裝內(nèi)容物的保質(zhì)期并防止有害物質(zhì)遷移；精密機(jī)械零配件、電子零件與太陽能組件應(yīng)用高阻隔材料封裝可以提高其使用壽命。將SiOx等阻隔材料以薄膜形式沉積在塑料片材表面是獲得高阻隔性包裝材料的主要途徑之一。目前，沉積SiOx薄膜的方法主要包括物理氣相沉積（PVD）、等離子輔助化學(xué)氣相沉積（PECVD）等。PVD法制備的SiOx阻隔薄膜存在大量裂紋、針孔等缺陷并且在使用過程中易脆裂，本書針對此問題，結(jié)合作者多年研究成果，通過磁控共濺射有機(jī)高分子環(huán)氧樹脂靶材（順丁烯二酸酐固化二氧化環(huán)氧戊二烯—DCPD/MA）與陶瓷SiO2靶材，制備SiOx-（DCPD/MA）f復(fù)合高阻隔薄膜，在SiOx阻隔膜層中引入有機(jī)高分子柔性鏈碎片，增加阻隔層的韌性，提高薄膜耐折性。

作者簡介

　　劉壯，哈爾濱商業(yè)大學(xué)碩導(dǎo)/博士。從事印刷與包裝工程相關(guān)的科研與教學(xué)工作，主持完成課題10余項(xiàng)，發(fā)表文章50多篇。2006年起，開展國家重大科技支撐項(xiàng)目研究，掌握PVD等方法制備高阻隔材料的關(guān)鍵技術(shù)；博士課題解決傳統(tǒng)PVD制備阻隔材料裂紋問題；2013年，阻隔薄膜研究獲國自然青年基金資助；2016年赴美，合作開展薄膜CVD法制備。在包裝阻隔防護(hù)功能材料開發(fā)有較好的研究基礎(chǔ)與經(jīng)驗(yàn)。

圖書目錄

第1 章
　緒論 / 001
1.1　研究的目的和意義 / 001
1.2　SiOx 薄膜類阻隔包裝材料研究進(jìn)展 / 002
1.2.1　SiOx薄膜制備方法 / 002
1.2.2　SiOx薄膜類氣體阻隔薄膜制備及發(fā)展 / 007
1.2.3　聚合物表面鍍膜類高阻隔包裝材料的阻隔機(jī)制 / 012
1.3　磁控共濺射含高分子靶材的復(fù)合薄膜研究進(jìn)展 / 021
1.3.1　磁控單靶濺射高分子靶材 / 022
1.3.2　磁控共濺射氧化硅/高分子復(fù)合薄膜 / 023
1.4　本文主要研究的內(nèi)容 / 026
第2 章
　試驗(yàn)設(shè)計(jì)及表征方法 / 029
2.1　引言 / 029
2.2　高分子靶材的設(shè)計(jì)及制備 / 030
2.2.1　阻隔薄膜的設(shè)計(jì)要求 / 030
2.2.2　高分子靶材設(shè)計(jì)的思路 / 031
2.2.3　高分子靶材DCPD/MA的制備 / 032
2.3　磁控共濺射沉積薄膜基本工藝過程 / 035
2.3.1　磁控共濺射實(shí)驗(yàn)設(shè)備 / 035
2.3.2　薄膜沉積基本工藝過程 / 036
2.4　磁控濺射過程中等離子組分測量的原位質(zhì)譜法 / 039
2.5　SiOx-(DCPD/MA)f 薄膜分析與表征方法 / 042
2.5.1　形貌表征方法 / 042
2.5.2　組織成分及結(jié)構(gòu)分析方法 / 043
2.5.3　性能檢測方法 / 044
第3 章
　磁控濺射過程中等離子組分的分析 / 047
3.1　磁控濺射SiO2 靶材的等離子組分的測量 / 047
3.1.1　磁控濺射SiO2靶材等離子組分中的離子檢測 / 047
3.1.2　磁控濺射SiO2靶材等離子組分中的自由基檢測 / 052
3.2　磁控濺射DCPD/MA 靶材等離子組分的測量 / 058
3.2.1　磁控濺射DCPD/MA靶材等離子組分中的離子檢測 / 059
3.2.2　磁控濺射DCPD/MA靶材等離子組分中的自由基檢測 / 066
3.2.3　磁控濺射DCPD/MA靶材的解離路徑 / 072
3.3　本章小結(jié) / 074
第4 章
　磁控濺射沉積SiOx-(DCPD/MA)f 薄膜的工藝研究 / 076
4.1　磁控濺射沉積SiOx-(DCPD/MA)f 薄膜的特性 / 076
4.1.1　磁控濺射高分子DCPD/MA靶材的沉積特性 / 076
4.1.2　磁控濺射單靶SiO2的沉積特性 / 083
4.1.3　磁控共濺射SiOx-(DCPD/MA)f薄膜的沉積特性及軸向均勻性 / 084
4.2　沉積工藝參數(shù)的研究 / 084
4.2.1　雙靶靶材輸入功率比PDCPD/MA/PSiO2的研究 / 085
4.2.2　工作氣壓的研究 / 087
4.2.3　卷繞速率的研究 / 088
4.2.4　沉積時(shí)間的研究 / 090
4.3　本章小結(jié) / 091
第5 章
　SiOx-(DCPD/MA)f 薄膜成分、結(jié)構(gòu)及形貌分析 / 093
5.1　雙靶輸入功率比的影響 / 093
5.1.1　SiOx-(DCPD/MA)f薄膜的成分分析 / 093
5.1.2　SiOx-(DCPD/MA)f薄膜的結(jié)構(gòu)分析 / 107
5.1.3　不同功率比的SiOx-(DCPD/MA)f薄膜的結(jié)構(gòu)形貌 / 111
5.1.4　不同功率比的SiOx-(DCPD/MA)f薄膜的表面形態(tài) / 113
5.2　卷繞速度的影響 / 116
5.2.1　卷繞速度對薄膜結(jié)構(gòu)的影響 / 116
5.2.2　卷繞速度影響薄膜沉積過程的數(shù)學(xué)描述 / 119
5.3　沉積時(shí)間的影響 / 122
5.3.1　沉積時(shí)間對薄膜成分的影響 / 123
5.3.2　薄膜的深度方向成分分布 / 127
5.4　SiOx-(DCPD/MA)f 薄膜的結(jié)構(gòu)模型 / 134
5.4.1　磁控共濺射過程中Si粒子與高分子鏈段碎片之間的復(fù)合形式 / 134
5.4.2　SiOx-(DCPD/MA)f薄膜的結(jié)構(gòu)模型 / 135
5.5　本章小結(jié) / 138
第6 章
　PET 基底磁控共濺射SiOx-(DCPD/MA)f 薄膜性能及
阻隔機(jī)制的研究 / 140
6.1　 PET 基底磁控共濺射SiOx-(DCPD/MA)f 薄膜的力學(xué)特性 / 141
6.1.1　PET基底磁控共濺射SiOx-(DCPD/MA)f薄膜的拉伸力學(xué)特性 / 141
6.1.2　聚合物基底磁控共濺射SiOx-(DCPD/MA)f薄膜耐折力學(xué)特性 / 144
6.2　SiOx-(DCPD/MA)f 薄膜的氣體阻隔性能 / 147
6.2.1　SiOx-(DCPD/MA)f薄膜對惰性氣體的阻隔性能 / 148
6.2.2　SiOx-(DCPD/MA)f薄膜對O2的阻隔性能 / 151
6.2.3　SiOx-(DCPD/MA)f薄膜對水蒸氣的阻隔性能 / 154
6.3　 SiOx-(DCPD/MA)f 薄膜對重金屬及有機(jī)大分子的阻隔性能 / 155
6.3.1　SiOx-(DCPD/MA)f薄膜對重金屬的阻隔性能 / 155
6.3.2　SiOx-(DCPD/MA)f薄膜對有機(jī)大分子的阻隔性能 / 158
6.3.3　多層阻隔膜的阻隔性能 / 161
6.4　SiOx-(DCPD/MA)f 薄膜的阻隔機(jī)制 / 162
6.4.1　SiOx-(DCPD/MA)f薄膜對惰性氣體的阻隔機(jī)制 / 162
6.4.2　SiOx-(DCPD/MA)f薄膜對O2的阻隔機(jī)制 / 163
6.4.3　SiOx-(DCPD/MA)f薄膜防止重金屬污染物遷移的阻隔機(jī)制 / 165
6.4.4　多層薄膜的阻隔機(jī)制 / 166
6.5　本章小結(jié) / 167
結(jié)論 / 169
參考文獻(xiàn) / 173