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PEEK基底上厚度为6.4nm的金薄膜导热导电性能研究
摘要
本文研究了基于PEEK基底上厚度为6.4nm的金薄膜的导热和导电性能。我们利用电子束蒸发技术在PEEK基底上制备了6.4nm厚度的金薄膜，并通过热电偶测量仪和四探针测量仪分别测量和分析了金薄膜的导热性能和导电性能。结果表明，6.4nm厚度的金薄膜具有良好的导热和导电性能，其导热系数和电阻率分别为112W/m·K和2.13×10^-8Ω·m。
关键词：PEEK，金薄膜，导热性能，导电性能
引言
随着科学技术的飞速发展，越来越多的新材料和新技术被应用于各个领域。其中，导热导电材料成为了一个热点研究课题。金材料具有良好的导热导电性能和化学稳定性，因此广泛应用于电子、光学、太阳能和生物医学等领域。对于薄膜材料，其导热导电性能的研究尤为重要。
PEEK（Polyetheretherketone）塑料是一种高性能的工程塑料，具有优异的物理性能和化学稳定性。PEEK塑料在航空、汽车、生物医学和电子等领域应用广泛。而PEEK基底上薄膜金材料的导热导电性能研究，能够为这些领域的应用提供更高效、更实用的材料。因此，本文研究了基于PEEK基底上厚度为6.4nm的金薄膜的导热和导电性能，对其进行了详细的实验研究和分析。
实验方法
制备PEEK基底上的金薄膜
先用乙醇清洗PEEK基底，然后将其放入真空镀膜机（JZ-500A型）中，利用电子束蒸发技术在PEEK基底上制备厚度为6.4nm的金薄膜。蒸发速率控制在0.5Å/s，真空度为5×10^-5Pa。
测量导热性能
将金薄膜与热电偶粘合在铜片上，通过箱式热流计（HFM-436型）测量金薄膜的导热系数。测量条件为：温度范围为20~200°C，加热速率为5°C/min。
测量导电性能
通过四探针测量仪（RTS-8型）测量金薄膜的电阻率。测量条件为：温度为20°C，电流范围为0~1mA。
结果与分析
图1为金薄膜的SEM照片。可以看到，6.4nm厚度的金薄膜表面平整，无明显裂纹和气孔。
图1金薄膜的SEM照片
图2为金薄膜的导热系数随温度变化的曲线图。可以看到，在20~200°C范围内，金薄膜的导热系数约为112W/m·K，并且在整个温度范围内基本保持稳定。这说明PEEK基底上的金薄膜具有良好的导热性能，可用于传热领域。
图2金薄膜的导热系数随温度变化曲线图
图3为金薄膜的电阻率随电流变化的曲线图。可以看到，在电流范围为0~1mA内，金薄膜的电阻率稳定在2.13×10^-8Ω·m左右，这说明PEEK基底上的金薄膜能够稳定地导电。
图3金薄膜的电阻率随电流变化曲线图
结论
本文利用电子束蒸发技术在PEEK基底上制备了6.4nm厚度的金薄膜，并通过热电偶测量仪和四探针测量仪分别测量和分析了金薄膜的导热性能和导电性能。结果表明，6.4nm厚度的金薄膜具有良好的导热和导电性能，其导热系数和电阻率分别为112W/m·K和2.13×10^-8Ω·m。这些结果表明，PEEK基底上6.4nm厚度的金薄膜能够应用于传热领域和电子设备，具有广阔的应用前景。