论文部分内容阅读
采用中国原子能科学研究院HI-13串列加速器产生的32S和79Br轰击聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PET)薄膜。辐照后,放置空气中陈化3个月。采用主峰波长为365nm的紫外光对32S和79Br轰击PET薄膜正反面敏化3h。使用作者设计加工的小型生产蚀刻装置对薄膜进行化学蚀刻,生产蚀刻装置采用高精度温控系统,并在装置外壁加有保温层,减少温度波动。模拟生产条件,制备出孔径0.2μm至1μm的PET重离子微孔膜,用液氮冷冻重离子微孔膜,制得薄膜横断面,送至扫描电子显微镜下观测孔截面,再依据实际孔截面照片建立孔锥角计算模型,计算不同蚀刻液浓度、蚀刻温度条件下蚀刻出的薄膜微孔锥角大小。在蚀刻出平均孔径为0.2至1μm的PET重离子微孔膜前提下,研究了NaOH溶液浓度和蚀刻温度对孔型的影响。采用电流法监测添加表面活性剂前后蚀刻过程中电流随蚀刻时间的变化,确定导通时间;计算添加Dowfax2A1表面活性剂前后的体蚀刻速率和孔径随蚀刻时间增加的变化趋势。研究了紫外线敏化和添加Dowfax2A1表面活性剂蚀刻以及紫外线敏化后再进行添加Dowfax2A1表面活性剂对32S和79Br辐照的PET膜的蚀刻影响,研究了添加聚乙烯基吡咯烷酮均聚物PVP K17和PVP K25对32S辐照的PET膜的蚀刻影响。确定适合用于生产、能提高微孔膜品质的蚀刻条件。得到了孔锥角随着蚀刻温度、蚀刻液浓度和孔径增长的变化趋势。总结了适合于生产的蚀刻条件。得到了在适合生产的蚀刻条件下,蚀刻时间、孔锥角和孔径的参数范围。研究结果表明,微孔锥角随着孔径的增大会呈现先增加后减小的趋势;在其他蚀刻条件相同的情况下,微孔锥角会随着蚀刻液浓度的增加而增大,随着蚀刻温度的升高而减小;采用低浓度、高温度的碱液蚀刻有利于减小孔锥角。在蚀刻时间较短的情况下,选取NaOH溶液浓度0.5mol/L、蚀刻温度90℃做为蚀刻条件,可以得到锥角较小、孔形最接近圆柱形的亚微米孔。敏化前后添加Dowfax2A1表面活性剂蚀刻均能减缓蚀刻速率,减缓电流增加的速率,减缓孔径增加的速率,不改变导通时间;并能减小32S辐照的PET重离子微孔膜的微孔锥角。添加Dowfax2A1表面活性剂能减小体蚀刻速率。紫外线敏化后再添加Dowfax2A1表面活性剂蚀刻能蚀刻出从表面观察不到锥角的孔。添加PVP表面活性剂蚀刻可以减缓蚀刻过程,延长通孔时间,减小微孔锥角。依据大量实验分析得出能适合用于生产的提高亚微米孔径PET微孔膜品质的蚀刻方法,总结了适合生产的蚀刻条件,为亚微米孔径重离子PET微孔膜投入生产提供指导,为投入实际应用奠定基础。