1.2.1  PTFE薄膜的结构

PTFE微孔薄膜表面形态是具有蜘蛛网状的微孔结构。微纤维之间形成孔隙，微纤维排列方向与拉伸方向基本平行；纤维束的连接处即为结点，它是由许多微纤维纠缠相连形成。PTFE微孔膜属于非对称性膜，膜的正反面微孔尺寸有差异。膜的截面微孔尺寸比其表面的微孔尺寸大，纵横向微孔尺寸也有差别，纵向微孔大于横向。膜的截面是一种网络结构，在孔的三维结构上有网状连通、孔镶套、孔道弯曲等非常复杂的变化，可能有多个微孔组成一个通道，也有可能一个微孔与多个通道相连[18]。

1.2.2  PTFE薄膜的疏水性

超疏水性植物的结构导致了它们的自净能力,这种能力被人们称之为荷叶效应(lotus effect) ,这种效应引起了人们的广泛兴趣。在化学模拟生物体系的研究中, 超疏水性表面是近年来比较活跃的领域之一[19～22]。所谓超疏水性表面一般是指与水的接触角(contact angle) 大于150°、滑动角小于10°的表面。接触角是衡量表面疏水性的标准之一，一般说来,如果接触角大于90°,称为疏水表面；反之,称为亲水表面。一个真正意义上的超疏水表面既要有较大的静态接触角,同时更应该具有较小的滑动角[23～26 ] ，而经过不同处理得到的PTFE薄膜则可以具有超强的疏水特性。

McCarthy 小组[26,27]通过聚丙烯消融法(SA)和使用无线电频率氩离子(RFAP)对聚四氟乙烯溅射的方法制备出了超疏水性的聚合物表面。首先,由于通过SA 过程中不同的刻蚀速率使半晶格的聚合物表面产生了适当的粗糙度；然后,RFAP对PTFE 作用过程中产生的氟碳离子使得粗糙的聚合物表面完成了氟化过程,使其具有较低的表面能。水滴与这种方法制备出的仿生超疏水性表面上的静态接触角为172°,表现出超强的疏水性。

荷叶等植物表面的超疏水特性为研究仿生超疏水性表面提供了理论依据和实践证明。目前，主要通过两种方法来制备超疏水表面：①在基底表面构筑微纳米双层结构；②通过低表面能的化学物质对其表面进行化学修饰。

1.2.3  PTFE薄膜疏水性的影响因素

（1）低表面能物质的影响

通过在薄膜表面修饰低表面能物质从而使薄膜的疏水特性得以加强，如氟硅材料[28]。氟元素的电负性最强,原子半径很小,氟原子极化率很低,C-F键键能大,分子间作用力小,有机氟化合物的表面能很低；聚硅氧烷分子链卷曲,并具有螺旋形结构,分子间作用力十分微弱,表面能低。

（2）薄膜表面粗糙度的影响

表面微细粗糙结构对薄膜的疏水性有非常大的影响,形成较高针状物的表面具有较大的接触角和较低的滑动角[29,30]。表面是否粗糙对接触角的影响很大,而接触角大小主要依赖于表面粗糙度的大小。对于疏水表面，增大表面的粗糙度可以使薄膜的疏水性得到加强，增大薄膜表面粗糙度的方法主要有：基片的刻蚀，通过不同方式如酸碱刻蚀，使得基片的粗糙度增加，在其上镀膜，可以使薄膜的粗糙度增加；直接在薄膜表面进行刻蚀如离子束轰击，修饰薄膜表面也可以使薄膜表面的粗糙度增加，从而使疏水性得到加强。文献综述

1.3  本课题研究的主要内容

采用电子束蒸发法，以PTFE为靶材，在不同工艺参数下制备PTFE薄膜，探讨各参数对其结构、形貌和疏水性的影响，得出制备PTFE薄膜的最佳工艺条件。

(1) 以PTFE为靶材，采用电子束蒸发法在拉夫桑基体上制备薄膜，分析探讨PTFE靶材粉末压片与PTFE薄膜的成分异同。

(2) 以PTFE为靶材，采用电子束蒸发法在普通玻璃、石英玻璃和陶瓷片基体上制备PTFE薄膜，分析探讨不同基体上所制备薄膜的结构和形貌。