Изготовление трековой мембраны
Трековая мембрана изготавливается в два этапа. В самом начале полимерную пленку необходимо облучить потоком ионов, который должен быть направлен перпендикулярно самой пленки. Воздействуя на нее, частицы повреждают поверхность полимера, создавая матрицу, на которой образовываются треки (пути движения ионов). Для химической обработки, пленку необходимо погрузить в кислотный или щелочной химический раствор. Где треки на полученной матрице подвергаются химическому травлению. Этот процесс позволяет образовывать цилиндрические поры, приблизительно одинакового размера. Диаметр полученных пор колеблется в пределе 0,02-10 мкм. Однако пористость самой поверхности остается достаточно низкой - не больше 10%.
При создании треков, ионам предоставляется такая энергия, которая не позволит возникнуть излучению, дабы не пробить полимерную пленку насквозь. Выбор материала для пленки зависит от энергии частиц, которые будут ее "бороздить", и, конечно же, от толщины пленки, которую необходимо получить. Энергия частиц, зачастую приблизительно равна 1 МэВ, а пробег достигает 20 мкм. При росте энергии ионов, увеличивается и толщина пленки, или же появляется возможность использовать некоторые неорганические материалы (например, фольга). Стоит отметить, что пористость поверхности зависит от времени облучения, а диаметр полученных пор - от времени химического воздействия.
Чаще всего используется метод избирательного химического травления. Такой способ, на данный момент является одним из самых удобных, для визуализации латентных треков. Для создания трековых мембран, для начала необходимо решить несколько сложных задач: определение оптимальных условий для химического травления, а также выбор идеального состава химического травящего вещества. Эти параметры, прежде всего, определяются тем, какой полимерный материал используется для создания мембраны. Для каждого, отдельного состава полимера, используется те или иные условия.
Для того, что бы определить эффективность химического состава, необходимо определить скорость травления радиальных и продольных треков. Проще говоря, это отношение скорости травления продольных треков, к скорости травления, этим же веществом, неповрежденного материала. К тому же, эффективность травящего вещества зависит от, конкретно скорости травления треков, времени, за которое формируются сквозные поры, возможность восстановления реагента и его доступность. Такой параметр, как эффективность химического вещества обуславливает время и качество изготовления трековой мембраны, в целом.
Если скорость травления продольных треков значительно выше, чем скорость травления изначально неповрежденного полимера, то возможность получения лучшего качества мембран, значительно вырастает. Чем лучше качество мембраны, тем меньше разница диаметров цилиндрических пор, получающихся при химической обработке.
Таким образом, для получения высококачественных мембран, необходимо, что бы коэффициент избирательности травления треков достигал 300. Достигается это условие с помощью подбора идеальных условий обработки, таких как температура, концентрация химических веществ в растворе и т.д.
На данный момент, одним из самых лучших химических растворов, для травления мембран, является щелочь. С ее помощью производится травление на высокотехнологичных производственных линиях.
На правах рекламы: