在不銹鋼鍍金后進(jìn)行液態(tài)硅膠包膠時(shí),附著力通常面臨較大挑戰(zhàn),但通過合理的表面處理工藝可以顯著改善。以下是具體分析:
表面光滑且化學(xué)惰性
不銹鋼鍍金后,表面覆蓋一層致密的金屬金層。金的化學(xué)穩(wěn)定性極高(惰性表面),表面能較低(約30-50 mN/m),且通常較為光滑,導(dǎo)致液體硅膠難以潤濕并形成有效結(jié)合。
缺乏機(jī)械錨定點(diǎn)
鍍金層若未經(jīng)過粗糙化處理(如噴砂、蝕刻),表面光滑,液態(tài)硅膠無法通過“機(jī)械互鎖”實(shí)現(xiàn)強(qiáng)附著。
界面污染風(fēng)險(xiǎn)
鍍金工藝中殘留的脫模劑、油脂或氧化物可能進(jìn)一步降低附著力,需嚴(yán)格清潔。
機(jī)械粗糙化
對鍍金層進(jìn)行微米級噴砂或激光紋理化處理,增加表面粗糙度(Ra值建議0.5-2.0μm),為硅膠提供錨定結(jié)構(gòu)。
注意:過度粗糙可能損傷鍍金層,需平衡工藝參數(shù)。
化學(xué)活化
使用弱酸(如稀鹽酸)或堿性溶液對鍍金層進(jìn)行輕微蝕刻,暴露更多活性位點(diǎn),同時(shí)避免腐蝕基底不銹鋼。
等離子處理
通過低溫等離子體(如氧等離子體)轟擊表面,去除污染物并引入極性基團(tuán)(-OH、-COOH),提升表面能和化學(xué)結(jié)合能力。
硅烷偶聯(lián)劑(如KH-550、KH-560)
在鍍金表面涂覆含氨基或環(huán)氧基的硅烷,與金表面形成配位鍵,同時(shí)與硅膠的Si-O結(jié)構(gòu)共價(jià)結(jié)合。
操作要點(diǎn):需控制偶聯(lián)劑濃度和固化條件(如120°C/30min)。
專用底漆
選擇針對貴金屬(金)設(shè)計(jì)的附著力促進(jìn)劑(如含硫醇或膦酸基團(tuán)的底漆),通過化學(xué)吸附增強(qiáng)界面結(jié)合。
鍍層致密性
確保鍍金層無孔隙、裂紋或剝落,避免硅膠固化時(shí)滲入缺陷區(qū)域?qū)е聭?yīng)力集中。
建議:采用電鍍工藝(如硬金鍍層)而非化學(xué)鍍,以提高鍍層結(jié)合力和致密性。
鍍層厚度控制
過薄(<0.5μm)易磨損,過厚(>5μm)可能因內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致附著力下降。推薦厚度:1-3μm。
添加增粘成分
在硅膠配方中加入少量增粘樹脂(如MQ硅樹脂)或納米填料(如二氧化硅),提升對低表面能材料的浸潤性。
固化工藝優(yōu)化
采用分段固化:低溫預(yù)固化(如80°C/10min)使硅膠充分流動(dòng)并貼合表面,再高溫徹底固化(150°C/30min)。
測試方法
剝離強(qiáng)度測試(ASTM D903):評估硅膠與鍍金層的界面結(jié)合力,目標(biāo)值需>1.5 N/mm。
濕熱老化測試(85°C/85%RH, 1000h):驗(yàn)證長期附著力穩(wěn)定性。
冷熱沖擊測試(-40°C?125°C, 100次循環(huán)):檢查界面是否因熱膨脹系數(shù)差異導(dǎo)致開裂。
不銹鋼鍍金后直接進(jìn)行液態(tài)硅膠包膠的附著力通常較差,但通過以下組合策略可顯著改善:
表面預(yù)處理(等離子活化+微噴砂)
涂覆硅烷偶聯(lián)劑或?qū)S玫灼?/strong>
優(yōu)化硅膠配方與固化工藝
推薦工藝流程:
鍍金 → 超聲波清洗(異丙醇) → 等離子處理 → 噴涂硅烷偶聯(lián)劑 → 預(yù)烘烤(80°C/10min) → 注塑/模壓液態(tài)硅膠 → 分段固化。
實(shí)際效果需通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,尤其在嚴(yán)苛環(huán)境(高濕、高溫、振動(dòng))下的可靠性。