影響納米涂層可靠性的因素

一、涂層的附著力

涂層的粘接原理目前有以下幾種：

1、機(jī)械理論

機(jī)械理論認(rèn)為，膠粘劑必須滲入被粘物表面的空隙內(nèi)，并排除其界面上吸附的空氣，才能產(chǎn)生粘接作用。在粘接如泡沫塑料的多孔被粘物時，機(jī)械嵌定是重要因素。膠粘劑粘接經(jīng)表面打磨的致密材料效果要比表面光滑的致密材料好，這是因為：

（1）機(jī)械鑲嵌；（2）形成清潔表面；（3）生成反應(yīng)性表面；（4）表面積增加。

由于打磨確使表面變得比較粗糙，可以認(rèn)為表面層物理和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變，從而提高了粘接強(qiáng)度。 

2、吸附理論

吸附理論認(rèn)為，粘接是由兩材料間分子接觸和界面力產(chǎn)生所引起的。粘接力的主要來源是分子間作用力包括氫鍵力和范德華力。膠粘劑與被粘物連續(xù)接觸的過程叫潤濕，要使膠粘劑潤濕固體表面，膠粘劑的表面張力應(yīng)小于固體的臨界表面張力，膠粘劑浸入固體表面的凹陷與空隙就形成良好潤濕。如果膠粘劑在表面的凹處被架空，便減少了膠粘劑與被粘物的實(shí)際接觸面積，從而降低了接頭的粘接強(qiáng)度。 

通過潤濕使膠粘劑與被粘物緊密接觸，主要是靠分子間作用力產(chǎn)生永 久的粘接。在粘附力和內(nèi)聚力中所包含的化學(xué)鍵有四種類型： 

（1） 離子鍵；（2） 共價鍵；（3） 金屬鍵；（4） 范德華力 。

3、擴(kuò)散理論

擴(kuò)散理論認(rèn)為，粘接是通過膠粘劑與被粘物界面上分子擴(kuò)散產(chǎn)生的。當(dāng)膠粘劑和被粘物都是具有能夠運(yùn)動的長鏈大分子聚合物時，擴(kuò)散理論基本是適用的。熱塑性塑料的溶劑粘接和熱焊接可以認(rèn)為是分子擴(kuò)散的結(jié)果。 

4、靜電理論

由于在膠粘劑與被粘物界面上形成雙電層而產(chǎn)生了靜電引力，即相互分離的阻力。當(dāng)膠粘劑從被粘物上剝離時有明顯的電荷存在，則是對該理論有力的證實(shí)。 

5、弱邊界層理論

弱邊界層理論認(rèn)為，當(dāng)粘接破壞被認(rèn)為是界面破壞時，實(shí)際上往往是內(nèi)聚破壞或弱邊界層破壞。弱邊界層來自膠粘劑、被粘物、環(huán)境，或三者之間任意組合。如果雜質(zhì)集中在粘接界面附近，并與被粘物結(jié)合不牢，在膠粘劑和被粘物內(nèi)部都可出現(xiàn)弱邊界層。當(dāng)發(fā)生破壞時，盡管多數(shù)發(fā)生在膠粘劑和被粘物界面，但實(shí)際上是弱邊界層的破壞。

二、涂層的應(yīng)力是否足夠少

涂層和線路板之間的膠粘中內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生有兩個原因：

1、涂層的固化或結(jié)膜過程中，由于材料的揮發(fā)、聚合物作用或物理結(jié)構(gòu)變化，而使其體積減??；涂層與被粘物間相互粘結(jié)作用的結(jié)果是膠層厚度緊縮，這是在其中產(chǎn)生平行于表面的收縮應(yīng)力的原因，它會在被粘物膠層中延伸，這種導(dǎo)致膠層尺寸收縮的應(yīng)力迅速增長是從聚合物失去流動性開始的。

2、產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的原因是基于涂層與被粘物的線性熱膨脹系數(shù)的差異造成的熱應(yīng)力，它在膠粘接觸面的加熱或冷卻時發(fā)生，在膠粘接頭中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的機(jī)理與涂料中情況一般是相同的，但前者系兩個固體表面間的應(yīng)力實(shí)際上要大得多。

三、涂層材料本身的質(zhì)量

通過涂層測試失敗個案進(jìn)行總結(jié)分析，其材料的強(qiáng)度、柔韌性是欠缺的，時間久容易發(fā)黃，耐紫外線強(qiáng)度低，這是在該涂裝材料的原料選擇和品質(zhì)控制欠缺而造成的。