Базовый материал для тонкопленочных датчиков: проводящий полиимид для жестких условий эксплуатации — это передовой базовый материал, разработанный для удовлетворения строгих требований систем тонкопленочных датчиков, работающих в сложных условиях. Он сочетает в себе присущую полиимиду прочность с улучшенными проводящими свойствами, служа надежной опорой и функциональным слоем, который обеспечивает сохранение точной работы тонкопленочных датчиков даже при воздействии экстремальных температур, химической коррозии или механических нагрузок. Этот материал устраняет критический пробел в традиционных подложках датчиков, которые часто не могут сбалансировать проводимость, долговечность и устойчивость к воздействиям окружающей среды, что делает его жизненно важным решением для отраслей, требующих высокоточного зондирования в суровых условиях.
1. Основные характеристики продукта
1.1 Стабильная электропроводность
Этот проводящий полиимидный базовый материал обладает стабильным поверхностным сопротивлением в диапазоне от 10³ до 10⁶ Ом/кв (настраивается в зависимости от потребностей применения), обеспечивая надежную передачу электрических сигналов для тонкопленочных датчиков. В отличие от обычных проводящих подложек, которые страдают от ухудшения проводимости при колебаниях температуры, он сохраняет >90% своей первоначальной проводимости при воздействии температур от -196°C до 300°C. Эта стабильность предотвращает потерю или искажение сигнала, что является ключевым требованием для датчиков в высокотемпературных промышленных процессах или криогенных исследованиях.
1.2 Исключительная устойчивость к суровым условиям
Разработанный для долговечности, материал обладает выдающейся химической стойкостью — он остается невосприимчивым к воздействию сильных кислот (например, 5% H₂SO₄), щелочей (например, 10% NaOH) и органических растворителей (например, этанола) в течение до 1000 часов без ухудшения поверхности или потери проводимости. Кроме того, он обеспечивает отличную антиокислительную и анти-влажностную защиту: после 5000 часов воздействия при температуре 85°C/85% относительной влажности (ОВ) не наблюдается измеримой коррозии, расслоения или изменения механических свойств — критически важно для датчиков в морской, шельфовой или химической промышленности.
1.3 Прочные механические характеристики
Проводящий полиимидный базовый материал сохраняет механическую прочность традиционного полиимида, с пределом прочности при растяжении >150 МПа и относительным удлинением при разрыве >40%. Он также демонстрирует превосходную износостойкость, с потерей при истирании по Таберу <0,01 г после 1000 циклов (колесо CS-10, нагрузка 500 г), обеспечивая долговечность даже в условиях повышенной вибрации или трения (например, автомобильные датчики двигателя, мониторы промышленного оборудования). Кроме того, его тонкий профиль (стандартная толщина: 25–125 мкм) обеспечивает бесшовную интеграцию с процессами изготовления тонкопленочных датчиков, такими как напыление или осаждение из пара, без добавления излишнего объема.
1.4 Совместимость с изготовлением тонких пленок
Разработанный для поддержки производства тонкопленочных датчиков, материал имеет гладкую поверхность (Ra < 0,1 мкм), что обеспечивает равномерное осаждение слоев датчиков (например, оксидов металлов, полупроводников) с прочной адгезией. Он выдерживает высокие температуры и вакуумные условия процессов осаждения тонких пленок (до 350°C в течение коротких периодов времени) без деформации или изменения размеров. Кроме того, он совместим со стандартными методами структурирования (например, фотолитография, лазерное травление), что позволяет точно настраивать геометрию датчиков — от микромасштабных сенсорных элементов до крупногабаритных массивов.
2. Основные области применения
2.1 Мониторинг промышленных процессов
В высокотемпературных промышленных процессах (например, выплавка стали, производство стекла) этот проводящий полиимидный базовый материал служит подложкой для тонкопленочных датчиков температуры, давления и газа. Например, на сталелитейном заводе датчики, построенные на этом материале, могут выдерживать температуру 280°C и брызги расплавленного металла, предоставляя данные в реальном времени о состоянии печи для оптимизации эффективности производства и предотвращения выхода оборудования из строя. Его химическая стойкость также делает его идеальным для датчиков в химических реакторах, где он контролирует уровни pH или концентрации токсичных газов, не повреждаясь коррозионными технологическими жидкостями.
2.2 Аэрокосмическая и автомобильная промышленность
В аэрокосмической промышленности материал используется для тонкопленочных датчиков в авиационных двигателях и компонентах космических аппаратов. Например, датчики, установленные на лопастях турбин реактивных двигателей (с использованием этой проводящей полиимидной подложки), контролируют вибрацию, температуру и уровни напряжения при экстремальной жаре (до 280°C) и высокоскоростном воздушном потоке, обеспечивая безопасность двигателя и снижая затраты на техническое обслуживание. В автомобильной промышленности он поддерживает тонкопленочные датчики в выхлопных системах (устойчивые к высоким температурам и коррозии выхлопных газов) и системах управления батареями (BMS) для электромобилей (EV) — где его влагостойкость предотвращает выход датчиков из строя в корпусах батарей.
2.3 Экологический и морской мониторинг
Для экологического мониторинга (например, датчики качества воздуха, детекторы влажности почвы) в суровых наружных условиях анти-влажностные и антиокислительные свойства материала обеспечивают долгосрочную надежность. В морских или шельфовых условиях он служит основой для тонкопленочных датчиков солености, давления и коррозии — выдерживая погружение в соленую воду и морскую атмосферную коррозию в течение до 5 лет. Эти датчики предоставляют критически важные данные для океанографических исследований, обеспечения безопасности при бурении нефтяных скважин в море и мониторинга береговой эрозии.
2.4 Медицинские и научные исследования
В медицинских и научных приложениях материал используется для тонкопленочных датчиков в криогенных исследованиях (например, мониторинг температуры при хранении жидкого азота) и высокотемпературных процессах стерилизации (например, датчики, совместимые с автоклавом, для медицинского оборудования). Его биосовместимость (соответствует ISO 10993-5) также делает его пригодным для имплантируемых или носимых медицинских датчиков — таких как глюкометры или трекеры жизненно важных показателей — которые должны выдерживать воздействие жидкостей организма и перепады температуры, не вызывая побочных реакций.
3. Соответствие требованиям и настройка
Базовый материал для тонкопленочных датчиков: проводящий полиимид для жестких условий эксплуатации соответствует международным стандартам, включая ISO 10365-2 (полиимидные пленки для электротехнических применений) и ASTM D882 (прочность при растяжении тонких пластиковых листов). Он доступен в стандартных размерах листов (от 300×300 мм до 1000×1000 мм) и в рулонном формате (ширина: 300–1500 мм, длина: 100–500 м). Варианты настройки включают индивидуальное поверхностное сопротивление, толщину и дополнительные покрытия (например, антибликовые слои для оптических датчиков, гидрофобные покрытия для условий высокой влажности) для удовлетворения конкретных требований применения. Он также проходит строгие испытания качества — включая измерение проводимости, испытания на воздействие окружающей среды и оценку механической прочности — для обеспечения согласованности и производительности.