PTFE–SiO2复合涂层电子发射特性及抑制放电

作者：蔡亚辉; **; 张雯; 贺永宁^*

来源：表面技术, 2023, 52(06): 369-376.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.06.033

• 空间电子器件
• 静电放电
• SiO2
• PTFE
• 复合涂层
• 二次电子发射系数

目的 调控空间电子器件有机介质聚四氟乙烯(PTFE)表面的二次电子发射系数(SEY)接近1，以降低表面电荷沉积速率，减少静电放电(ESD)的发生。方法 通过磁力搅拌将PTFE分散液和SiO2粉末混合均匀，制备不同浓度配比的PTFE–SiO2混合溶液，将混合溶液旋涂在覆铜板表面，在80℃烘箱中加热4h得到复合涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)对涂层表面形貌进行观察，采用局域漏电流法对复合涂层的二次电子发射系数进行测试，通过MATLAB对表面电势进行仿真计算，在SEM中对复合涂层放电特性进行测试。结果 从SEM图可以看出，随着SiO2浓度的增大，复合涂层表面SiO2颗粒变得密集。从SEY测试结果 可以看出，在SEY>1的能量区间内，复合涂层的SEY随SiO2浓度的增大而逐渐降低，当SiO2质量分数大于15%后，涂层的SEY基本保持不变；在SEY<1的能量区间内，当SiO2浓度为15%时，复合涂层的SEY达到最大值。表面电势仿真计算结果 及放电测试结果 显示，复合涂层能有效降低表面电荷沉积速率及增大放电阈值。结论 当SiO2颗粒质量分数为15%时，复合涂层SEY的调控效果最显著，SEY最大值从2.0变化到1.6,10keV能量下的SEY从0.6变化到0.8。当SiO2颗粒质量分数大于15%时，复合涂层能有效降低真空器件PTFE表面电荷沉积速率，提高放电阈值，减少静电放电的发生。因此，这是一种有效提高航天器电子器件可靠性和工作时间的表面处理方法 。

• 单位
  西安交通大学