[发明专利]碳氟聚合物的化学气相沉积

说明书

技术领域

本发明涉及在结构体的表面上形成碳氟聚合物的方法，并且更具体地涉及使用多孔加热构件在结构体的表面上形成碳氟聚合物的方法。

背景技术

膨体聚四氟乙烯也称为例如PTFE、(CF₂)_n和Teflon^TM，其施用于刀刃以减小切削力并改善剃刮性能。一种用于将PTFE施用于剃刀刀片的方法是将Teflon^TM的悬浮微粒由喷枪喷涂到刀刃上。随后烧结刀刃以使Teflon^TM熔化，致使它铺展并附着到刀刃。

化学气相沉积(CVD)是用于在结构体的表面上制备PTFE膜的另一种方法。在CVD方法中，在真空系统中以气体物质作为原料聚合Teflon^TM。有多种技术用于将气体物质裂解成反应性物质CF₂，它是构建PTFE链所必需的。这些技术包括射频和微波等离子体、电子回旋共振、激光和热化学气相沉积。热化学气相沉积使用受热线材或在线材之间具有相对大间距的受热线材的阵列。在热化学气相沉积过程中，气体物质接触受热线材，从而将气体物质裂解成反应性物质。反应性物质随后在基材的表面上聚合。反应性物质的量将决定沉积在基材表面上的固体聚合物的量。在气体物质和受热线材之间的碰撞数将决定反应性物质在基材表面上的沉积速率。受热线材的相对小的表面积限制反应性物质在基材表面上的沉积速率。

需要改善在化学气相沉积过程中，反应性物质在基材表面上的沉积速率。

需要在化学气相沉积过程中增加接触气体物质的受热元件的表面积。

发明内容

本发明涉及在结构体表面上形成碳氟聚合物的方法。该方法包括下列步骤：引导原料气体通过多孔加热构件，该构件具有的温度足以裂解原料气体以产生反应性物质，所述反应性物质包括(CF₂)_n基团，其中n＝1或2，并且选择性地促进CF₂聚合，该反应性物质位于邻近在其上形成碳氟聚合物的结构体表面的位置处；以及保持结构体表面的温度低于多孔加热构件的温度，从而引起(CF₂)_n基团(其中n＝1或2)在结构体表面上的沉积和聚合。

原料气体可选自六氟环氧丙烯(HFPO，CF3CF(O)CF2)、C₂F₄、C₃F₈、CF₃H、CF₂H₂、CF₂N_2,、CF₃COCF₃、CF₂ClCOCF₂Cl、CF₂ClCOCFCl₂、CF₃COOH、CF₂Br₂、CF₂HBr、CF₂HCl、CF₂Cl₂和CF₂FCl；C₃F₆、C₃F₄H₂、C₃F₂Cl₄、C₂F₃Cl₃、C₃F₄Cl₂；(CF₃)₃PF₂、(CF₃)₂PF₃、(CF₃)PF₄；(CF₃)₃P、(CF₃)₂P-P(CF₃)₂和(CF₃)₂PX、以及CF₃PX₂，其中X是F、Cl、或H，并且优选HFPO。