Исследователи ТГУ из лаборатории химических технологий совместно с сотрудниками ИСЭ СО РАН создали новое защитное покрытие, устойчивое к экстремальным перепадам температур и обладающее высокой химической устойчивостью ко многим растворителям. Оно может использоваться для защиты от преждевременной коррозии электрических печатных плат и электронных компонентов, работающих в условиях повышенной влажности и крайне низких температур. В частности, новое покрытие способно повысить надёжность аппаратуры, используемой в Арктике. Проект выполнен при поддержке Научного фонда ТГУ им. Д.И. Менделеева.
– Сейчас в качестве защитных покрытий зачастую используют различные лакокрасочные покрытия на основе эпоксидных смол, полиуретанов или полиакрилатов, – объясняет один из исполнителей проекта, сотрудник лаборатории химических технологий ТГУ, аспирант ИСЭ Даниил Зуза. – Наносят их аэрозольным распылением, с помощью кисти или погружая печатную плату в раствор. Эти методы нанесения обладают существенными недостатками, например, часто возникают трудности с нанесением покрытий в труднодоступные места, в связи с чем возникают дефекты сплошности, что может привести к выходу из строя всей платы.
Наряду с этим недостатком традиционных подходов является образование внутри покрытия пузырьков воздуха, что также приводит к ухудшению качества покрытия и в особенности его электрической прочности. Производство обычно происходит в несколько стадий (нанесение, отверждение) и занимает от нескольких часов до нескольких дней.
– В нашем случае нанесение покрытия происходит из газовой фазы, – рассказывает Даниил Зуза. – Мы берем вещество, которое мы называем мономер (по аналогии с полимеризацией в традиционном смысле), испаряем его и транспортируем эти пары в плазму, где происходят различные плазмохимические реакции. В результате образуются активные частицы, которые оседают на подложку и формируют покрытие. По времени этот процесс занимает не более 30 минут, а покрытие получается гладким и механически прочным. Поскольку осаждение происходит из газовой фазы, не возникает проблем с проникновением реакционного газа в труднодоступные места.
По словам разработчиков, новое покрытие способно защитить электрические печатные платы и электронные компоненты, работающие в агрессивной окружающей среде – при повышенной влажности, перепадах температур и при наличии химически агрессивных веществ. В частности, тестирование показало, что покрытие сохраняет свои функциональные свойства после термоциклирования на воздухе в диапазоне температур от -196°C до +130°C.
Добавим, что учёные планируют продолжить исследования и расширить области применения нового покрытия. Например, совместная разработка исследователей из ТГУ и ИСЭ перспективна для использования в космическом пространстве для защиты токоведущих частей космических аппаратов.
Информация и фото предоставлены пресс-службой ТГУ
