利用等离子体的耐腐蚀亲水性多层膜形成的方法 【技术领域】
本发明涉及的是一种利用等离子体的耐腐蚀亲水性多层膜形成的方法。
背景技术
通常空调室外机的机箱内部有热交换机，该热交换机由钢质的支撑架和铝质的散热片以及铜管组成。
上述室外机的热交换机要求热交换能力强，由于室外机的热交换机主要设置在户外，所以与雨水和风相接触，还需要耐腐蚀等方面的要求。
散热片的材质使用最广泛的是铝材。虽然铝材加工容易，耐腐蚀，热交换能力良好，但是由于在西南亚或东南亚的沿海地区高温多湿，并且盐份大，所以室外机用热交换机的散热片仍然容易被腐蚀。
为了适应上述恶劣的气候条件，该地区地空调室外机的热交换机散热片利用镀铬进行耐腐蚀处理。通过上述电镀处理，一定程度上延长了使用寿命，但还是没有令使用者十分满意的耐腐蚀性，经过一段时间会被腐蚀。
另外，虽然有好多关于在散热片的材料表面进行表面处理后再在材料的表面高分子聚合膜亲水处理方面的技术，但是通过这种处理后的材料制作的热交换机散热片仍然会被腐蚀，亲水膜脱落。
【发明内容】
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺欠，提供如下方法：在用于制作热交换机的金属材料的表面上形成耐腐蚀层，然后在已经形成耐腐蚀层的表面形成亲水层，形成多层膜，使材料同时具有耐腐蚀性和亲水性。为了使材料同时具有耐腐蚀性和亲水性，提供合适的利用等离子体形成具有耐腐蚀性以及亲水性的多层膜的方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：对于空调用金属材料的表面形成耐腐蚀层和亲水层的方法，提供具有如下特点的利用等离子体形成具有耐腐蚀性和亲水性的多层膜的方法，利用等离子体形成具有耐腐蚀性和亲水性的多层膜的方法，分为具有耐腐蚀性的耐腐蚀层形成阶段和具有亲水性的亲水层形成阶段依次进行：
1.工程室内部设置作为负极的上部电极和下部电极，同时将作为正极的材料位于工程室内部，在上述状态下，将工程室内部的压力维持指定的真空状态，同时向上述工程室内部以1500sccm：2100sccm的比例注入六甲基二硅氧烷和氦气气，同时对上述上部电极、下部电极和材料施加直流电压1100V～1300V，形成等离子体，利用该等离子体激发混合气体在金属表面形成具有耐腐蚀性的耐腐蚀层。
2.将已经形成耐腐蚀层的上述材料放入工程室内部的状态下，向工程室内部以700sccm：2100sccm的比例注入碳氢系列气体和氦气气，同时对上述上部电极、下部电极和材料施加直流电压1000V～1300V，形成等离子体。利用该等离子体激发混合气体在金属表面形成具有亲水性的亲水层。
根据上述方法，其耐腐蚀层的聚合是在经过工程室材料表面上连续形成。
根据上述方法，其亲水层的聚合是在经过工程室的材料表面上连续形成。
根据上述方法，将已经进行耐腐蚀和亲水处理的材料重新放入工程室内，向工程室内注入1500sccm的空气，同时对作为正极的材料和作为负极的上部电极和下部电极施加直流电压700～800V，产生等离子体，利用上述等离子体进行后处理加工提高亲水性。
根据上述方法，其耐腐蚀层的厚度为50，亲水层的厚度为500。
本发明利用等离子体形成耐腐蚀性亲水性多层膜的方法具有如下效果：作为正极的材料位于真空间内部，向真空间内部注入六甲基二硅氧烷和氦气气的混合气体。在上述状态下，施加直流电源形成等离子体。利用等离子体在材料的表面形成耐腐蚀层。然后，将已经形成耐腐蚀层的材料重新通过真空间，注入碳氢系列气体和氦气的混合气体。在上述状态下，施加直流电源形成等离子体。利用等离子体在材料的表面上形成亲水层。于是形成了具有耐腐蚀性和亲水性的多层膜。空调机的散热片铝材可以通过上述方法提高材料的耐腐蚀性和亲水性。
【附图说明】
图1是本发明中形成多层膜装置的结构示意图；
图2是本发明形成多层膜的材料剖面图；
图3是利用本发明形成多层膜的材料表面电阻和已有技术镀铬材料的表面电阻比较图；
图4是利用本发明形成多层膜的材料亲水性和已有技术镀铬材料的亲水性比较图。
图中：
101 工程室 102 上部电极
103 下部电极 104 材料
105 开卷机 106 开卷室
107 卷绕机 108 卷绕室
109 导向轮 111 注入管
112 排气管 113 排气泵
121 耐腐蚀层 122 亲水层
123 多层膜
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
图1是本发明中形成具有耐腐蚀性和亲水性的多层膜的装置结构示意图。如图所示，箱体式工程室101内部的上侧固定有上部电极102，该上部电极102的下侧固定有下部电极103。
在上述工程室101的前端有开卷室106，开卷室106内有开卷机105，开卷机105向工程室101内部供应带状铝材104。在工程室101的后端有卷绕室108，在卷绕室108内设置卷绕机107，卷绕机107卷绕从工程室101出来的材料104。开卷室105的出口部和卷绕室108的入口部有引导材料104移动的一双导向轮109。
工程室101的底部一边有气体注入管111，气体注入管111向工程室101内部注入工程气体。另外一边有排气管112，排气管112将反应后的气体排出。为了使工程室101的内部维持真空状态，上述排气管112上设置有排气泵113。
另外，为了向上部电极102、下部电极103提供直流电压，设置有直流电源。还有使开卷机105和卷绕机107旋转的电机。
下面说明利用上述结构的聚合装置对金属材料的表面形成耐腐蚀层和亲水层的方法。
施加电源，通过电机的驱动，使开卷机105按照逆时针方向旋转，使卷绕机107按照顺时针方向旋转。缠绕在开卷机105上的带状铝材104通过设置在工程室101内部的上部电极102和下部电极103之间，然后连续缠绕在卷绕机107上。
在上述状态下，通过气体注入管111将六甲基二硅氧烷和氦气按照1500sccm：2100sccm的比例混合的气体向工程室101内部注入，同时在电极102和材料104上施加1100V～1300V范围内变化的电压，于是上部电极102、下部电极103和材料104之间形成等离子体，混合气体被激发，在连续移动的材料104的表面形成耐腐蚀层121的高分子聚合膜。
在上述材料104的表面形成耐腐蚀层121后，改变工程气体，用同一种方法在已经形成耐腐蚀层121的带状材料104表面形成亲水层122。下面详细说明上述过程。
将形成耐腐蚀层121卷绕成卷的材料104安装在开卷机105和卷绕机107上，施加电源，通过电机的驱动，使开卷机105按照逆时针方向旋转，使卷绕机107按照顺时针方向旋转。与形成耐腐蚀层121相同，缠绕在开卷机105上的已经形成耐腐蚀层121的带状铝材104通过设置在工程室101内部的上部电极102和下部电极103之间，然后连续缠绕在卷绕机107上。
在上述状态下，通过气体注入管111将碳氢系列气体和氦气按照700sccm：2100sccm的比例混合的气体向工程室101内部注入，同时在电极102和上述材料104上施加1100V～1300V范围内变化的电压，于是上部电极102、下部电极103和材料104之间形成等离子体，混合气体被激发，在连续移动的材料104的已经形成耐腐蚀层121的表面上形成亲水性高分子聚合膜的亲水层122。如图2所示，材料104的表面上依次形成50厚的耐腐蚀层121和500厚的亲水层122。
根据情况，将已经进行耐腐蚀和亲水处理的材料104重新放入工程室101内，通过气体注入管111注入1500sccm的空气，施加直流电压700～800V产生等离子体，使亲水层122的表面磷化，提高亲水性。
图3是利用EIS(电化学阻抗频谱图)法测定本发明耐腐蚀处理后的材料表面电阻值和镀铬后材料的表面电阻值。其中，X轴为频率，为了找出腐蚀测定EIS值敏感的范围，选定某个特定的频率。Y轴用电阻表示阻抗的绝对值。
如图所示，镀铬的材料的阻抗值比形成多层膜材料123的阻抗值小3次方。在这里，阻抗值越大耐腐蚀性越好，所以，我们可以肯定通过本发明的耐腐蚀处理方法可以大大提高材料的耐腐蚀性。
图4是本发明形成多层膜123的材料亲水性和已有技术镀铬的材料亲水性进行比较的图。如图所示，以对材料进行10分钟的烘干和润湿为一个循环持续反复进行，然后测定出亲水性的尺度浸润角，已有技术的镀铬的材料上浸润角很小，干湿循环反复进行下浸润角急剧增加达到50度以上。然而，本发明形成多层膜123材料经过600次循环后浸润角依然维持很小的状态，所以可以确信本发明形成多层膜123的材料可以长时间维持高亲水性。