技术发展已经促使聚合物材料从理论走向实用，使之成为多种产品的生产级涂层材料，这些产品包括硬盘驱动器的驱动头，防毒面具的声音发射器，太空电子产品和用于计算机存储的铁氧体磁芯等。
                                                                                                            By Andrew Brooks

众所周知，在上个世纪60年代末至70年代初这段令人振奋的太空探索时代，人类在科学技术领域投入了大量资金，这促使许多科学领域及其分支取得了前所未有的突破。其中一个分支的突破，是一种很薄的，真空沉积的，被称为派瑞林（Parylene,聚对二甲苯）的一种聚合物的应用，它可以防止电子组件和其他元件在大气层以外运行失灵。

历史：始于“技术奇葩”
Parylene实际上并不是新发现。早在上个世纪40年代末，英国曼彻斯特大学的一名化学家Michael Mojzesz，就已经将这种薄膜离析出来，并验证了它的存在。然而，在很长一段时间里，Parylene一直不过是一项令人称奇的科技成果，因为没有适合的地方应用而被束之高阁。在这一薄膜材料得到确认5年之后，Union Carbide Corp.的一位科学家William Franklin Gorham,在Mojzesz发现的基础上加以扩展，并最终提出了一种工业用的通过蒸发沉积来生产Parylene薄膜的工艺。1965年2月，Union Carbide Corp.公布了这种新型聚合物涂层的工业效用，及其独特的薄膜应用的真空特殊工艺。到1965年底，已有超过50家工业公司订购了Parylene进行测试，以评估它在多种不同基底材料上的性能。这些基底材料包括：热敏电阻元件，薄膜电阻器，光电元件，变压器薄膜绝热装置和人造卫星上的微流星体探测器仪表板等。 虽然在过去的几十年中，派瑞林涂层(Parylene Coatings)已逐渐成为一种应用广泛的环保的实用的选择，但它仍被认为首先还是满足高科技涂敷需求的材料和工艺。时至今日，这种透明的聚合物薄膜在汽车、医药、航天和电子系统等领域都有应用，而且也是目前亟待发展的涂敷材料应用中的——个重要组成部分。

薄膜概述
薄而透明的Parylene薄膜的独特之处在于，它是在一个称之为气体聚合的过程中，在真空舱里，作用于需要涂敷的基底表面。干燥而呈粉状的原材料或者二聚物——种包含两个同样单体的混合物——通过加热先转化为二聚气体，然后最终转化为由聚合物单体构成的气体，然后这些气体在室温下沉积在基底的表面(如图所示)。

这种涂层逐渐形成一种均衡的、共形的薄膜(多晶—胶状—亚二甲苯基)，均匀覆盖暴露在外的基底表层的边边角角。Parylene 的沉积不会产生液相或气相的副产品，无需溶剂及其他受环保要求所限制的材料。这种聚合物有四大上要种类：即parylenN，C，D和HT。每个种类都有其独特的分子结构，因而也就具有各自不同的特性。要根据具体应用的确切性质选出最适宜的Parylen的种类。Parylene的其他性质包括：
*派瑞林薄嗅具有实用的绝缘和屏障特性，同时具有极端的化学惰性，不受针孔的困扰(液态涂敷材料的典型问题)。它能防有机溶剂、防无机试剂且防酸。由于Parylene在整个过程中的任何阶段都不会呈现液态，因而它不会聚集、桥接或者因为虹吸作用而产生液面弯曲。
*由于其自身很薄，Parylene的机械减震和负载特性极小。这种材料可以涂抹在许多种基底的表面。这些基底包括玻璃、金属、纸张、树脂、塑料、陶瓷、铁氧体。人造橡胶以及粉末状与颗粒状物质。
*Parylene的静态和动态摩擦系数在0．25到0．33之间，其干膜的光滑程度对涂层材料的某些应用来说是一个重要的属性。

当前应用
目前，从普通领域到不为人知的领域，Parylene都有应用，其所涵盖的应用市场从太空深处的飞行器、汽车发动机一直到心脏调搏器、军事电子产品等。在每种应用中，选择Palylene那是基于其一种或几种基本特性的重要性。可以预见，Parylene的应用广度将进一步得到拓宽，这主要得益于自动化沉积设备的出现，不同技术领域对这种聚合物的日益熟悉，以及涂敷效率的不断改进等等。以下是目前几种有代表性的应用： 电子传感器。通过使用派瑞林涂层，人们无需在精细的传感器表面进行物理性加载就可实现环保要求。各种工业用元器件和汽车传感器就是有好的例子。
测量器件。多用途遥控测量电路的消耗据报告正不断增加。这些电路必须确保能在要求的环境条件下运转，而派瑞林涂层能对潮湿、溶剂和其他污染物(包括被测气体)的侵蚀起到长期的保护作用。
航天应用。利用Palylene的一些独特性质实现空间强化，防止由于极端温度变化导致的浓缩，限制气体排出等。例如，这种材料可以保护用于通讯卫星的高压控制部件免受电弧放电和破坏性电晕放电的影响。

军事电子应用。在航空通讯和航海设备的电路上应用派瑞林涂层电路，可以满足与宇航应用情形相类似的要求。例如，军用战地计算机由于要在严酷的天气条件下运输、储藏和使用，为／保证正常运行，必须坚固耐甩另外，在某些液体和喷雾涂敷材料都不能确保进行有效防潮的情况下，Palylene也能够在涂敷工艺中发挥关键作用。
电子门禁系统。为了保护旅馆的安全而安装的电子门禁系统的电路就可以应用派瑞林膜，从而免受冷凝与腐蚀作用的破坏。这一点在沿海地区尤其重要，因为那里的含盐空气、高湿和高热的结合会迅速腐蚀未受保护的电子产品。
医疗设备。在应用于外科手术的医疗设备上有选择性地涂敷Parylene，可以提高设备的光滑度及可选择的电绝缘性。这种涂层也能起到保护和润滑皮下注射用针头的作用，还可以在可移植的器件和修复手术用部件的表层产生一种非排斥性生物屏障。
硅键盘。许多系统，例如移动电话和专用计算机设备，都采用硅胶键盘输入数据。派瑞林涂层经常被用于硅胶键盘的表面，用来保护键盘上的印刻数字和图形免受手指上的油脂或其他东西的污染。
铁氧体磁芯。在铁氧体磁芯表层涂敷Parylene是出于以下几个目的：这种涂层可以为磁芯提供电介质的绝缘，避免电损耗，而对实际体积的大小不会有实质性改变；它还可以通过去除灰尘和污染来加固铁氧体和模压金属部件的表面。

未来发展
美国专利局的纪录显示，2002年有267项被授予的专利提到了Parylene的某种应用(相比较而言，1995年只有43项)。这些应用包括图像制作设备，半导体加工制造，可移植压力传感器，消毒药涂敷设备和微流体控制装置的制造等。Parylene将继续挖掘产品的潜力，利用它的独特属性来解决一些特殊的问题。其未来的应用包括：
微电子机械系统MEMS)，这是当前较受瞩目的工业技术之一，它的特色在于微小设备可以通过集成电路制造业的设计和生产方法来制造。MEMS的精微部件町以把一些机械部件合并，如齿轮、控制杆、螺丝、阀门、微型发动机和微型泵等。Parylene已经通过一种MEMST_艺成功应用于微流体控制器件，在这种器件中通过的流体会和器件本身的组成材料不相容，因而Parylene成为流体的保护屏障。另外，Parylene可以制成某些机械部件，用在这种微小系统的泵和阀门中。最后，在MEMS器件的加工和封装工艺中，Parylene也被认为可以充当预期的释放层。
光纤。精密光纤连接器制造商正在评测Parylene用作潮气屏障的效果。透明的Parylene的光学特性，以及在极薄状态下有效的属性，使这种薄膜在光纤的扩展应用中极具发展潜力。 虽然派瑞林涂层起初足来自海外的舶来品，而且其生产工艺受到广泛的专利保护，如今用户还足可以通过多种途径从这项技术中受益。这些途径包括由Parylene专家提供的专门定制的涂敷服务，自动化沉积设备和原材料等。