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更新時(shí)間:2025-11-21
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銅箔作為電子電路、鋰離子電池等領(lǐng)域的核心基礎(chǔ)材料,其表面特性尤其是親疏水性,直接影響著材料的附著力、涂層均勻性及電化學(xué)性能。親疏水性是表征固體表面與液體相互作用的核心指標(biāo),通常通過接觸角(Contact Angle)來量化。接觸角小于90°為親水表面,大于90°則為疏水表面。對(duì)銅箔而言,這一性質(zhì)至關(guān)重要:
附著力與結(jié)合強(qiáng)度:在印制電路板(PCB)制造中,銅箔與基材的結(jié)合需要優(yōu)異的粘結(jié)性能。適度的親水性有助于增強(qiáng)樹脂、膠粘劑等在銅箔表面的鋪展與滲透,提升界面結(jié)合力。
涂層均勻性:在鋰離子電池領(lǐng)域,銅箔作為負(fù)極集流體,其表面涂布的活性材料漿料的均勻性,極大程度上依賴于銅箔的親液性。親水性表面能確保漿料良好鋪展,避免干燥后出現(xiàn)裂紋、剝離。
抗氧化與防腐蝕:疏水性表面能有效阻隔環(huán)境中的水分子,減緩銅箔的氧化和腐蝕,這對(duì)于提高材料的長期可靠性及壽命具有積極作用。
因此,精確評(píng)估與控制銅箔表面的親疏水性,是實(shí)現(xiàn)其高性能應(yīng)用的前提。而北斗接觸角測量儀采用先進(jìn)的光學(xué)成像與數(shù)字圖像分析技術(shù),為銅箔表面分析提供了高精度、高效率的解決方案:
1、高精度測量:通過自動(dòng)滴液系統(tǒng)與高分辨率攝像頭,可精準(zhǔn)捕捉液滴在銅箔表面的瞬態(tài)形態(tài),并利用Young-Laplace方程擬合計(jì)算靜態(tài)接觸角,精度可達(dá)±0.1°。
2、動(dòng)態(tài)過程分析:不僅可測靜態(tài)接觸角,還能進(jìn)行滾動(dòng)角、動(dòng)態(tài)前進(jìn)角/后退角分析,全面評(píng)估表面的潤濕性差異與均勻性。
3、表面能計(jì)算:通過測量不同極性/非極性液體在銅箔表面的接觸角,可計(jì)算其表面能及其分量,為表面改性工藝提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。
4、自動(dòng)化與標(biāo)準(zhǔn)化:一鍵式操作流程有效減少了人為誤差,支持批量檢測,非常適合生產(chǎn)線上的快速質(zhì)量監(jiān)控。
以某型號(hào)鋰電池用銅箔為例,使用北斗接觸角測量儀進(jìn)行表面親疏水性評(píng)估:
1、樣品準(zhǔn)備:選取未處理銅箔與經(jīng)過不同等離子體處理后的銅箔樣本。
2、測試條件:使用去離子水為測試液體,滴液體積2μL,環(huán)境溫度25°C,相對(duì)濕度50%。
3、測量過程:
自動(dòng)滴液系統(tǒng)在銅箔表面形成穩(wěn)定液滴。
高速相機(jī)在液滴接觸表面瞬間捕捉圖像。
分析軟件自動(dòng)識(shí)別液滴輪廓并計(jì)算接觸角。
4、結(jié)果與分析:
未處理銅箔:接觸角約為75°,表現(xiàn)為中等親水性,但其表面能較低,可能導(dǎo)致涂層附著力不足。
等離子體處理后的銅箔:接觸角顯著降低至25°以下,呈現(xiàn)超親水狀態(tài)。表面能大幅提高,有效改善了涂層漿料的鋪展與滲透。
均勻性評(píng)估:通過在銅箔表面不同位置進(jìn)行多點(diǎn)測量,驗(yàn)證了等離子體處理的均勻性,接觸角標(biāo)準(zhǔn)差小于2°,符合高質(zhì)量生產(chǎn)要求。
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