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等離子體表面處理原理、技術(shù)、變化及多久失效

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瀏覽:- 發(fā)布日期:2023-10-19 16:12:50【

[文章導讀] 等離子,即物質(zhì)的第四態(tài),是由部分電子被剝奪后的原子以及原子被電離后產(chǎn)生的正負電子組成的離子化氣狀物質(zhì)...


等離子體表面處理的原理

      等離子,即物質(zhì)的第四態(tài),是由部分電子被剝奪后的原子以及原子被電離后產(chǎn)生的正負電子組成的離子化氣狀物質(zhì)。它的能量范圍比氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)物質(zhì)都高,存在具有一定能量分布的電子、離子和中性粒子,在與材料表面的撞擊時(shí)會(huì )將自己的能量傳遞給材料表面的分子和原子,產(chǎn)生一系列物理和化學(xué)過(guò)程。其作用在物體表面可以實(shí)現物體的超潔凈清洗、物體表面活化、蝕刻、精整以及等離子表面涂覆。

等離子表面處理設備

(北京歐倍爾等離子表面處理設備)


1對材料表面的刻蝕作用
物理作用等離子體中的大量離子、激収態(tài)分子、自由基等多種活性粒子,作用到固體樣品表面,清除了表面原有的污染物和雜質(zhì),而且會(huì )產(chǎn)生刻蝕作用,將樣品表面變粗糙,形成許多微細坑洼,增大了樣品的比表面。提高固體表面的潤濕性能。
         (2)激活鍵能,交聯(lián)作用
等離子體中的粒子能量在 0~20eV,而聚合物中大部分的鍵能在 0~10eV,因此等離子體作用到固體表面后,可以將固體表面的原有的化學(xué)鍵產(chǎn)生斷裂,等離子體中的自由基中的這些鍵形成網(wǎng)狀的交聯(lián)結構,大大地激活了表面活性。
         (3)形成新的官能團
化學(xué)作用如果放電氣體中引入反應性氣體,那么在活化的材料表面會(huì )發(fā)生復雜的化學(xué)反應,引入新的官能團,如烴基、氨基、羧基等,這些官能團都是活性基團,能明顯提高材料表面活性。


等離子體表面處理的技術(shù)及應用

對于等離子體表面處理技術(shù)對表面清洗,可以清除表面上的脫模劑和添加劑等,而其活化過(guò)程,則可以確保后續的粘接工藝和涂裝工藝等的品質(zhì),對于涂層處理而言,則可以進(jìn)一步改善復合物的表面特性。使用這種等離子技術(shù),可以根據特定的工藝需求,高效地對材料進(jìn)行表面預處理。


等離子體表面處理技術(shù)

表面清洗

等離子體表面處理技術(shù)

表面活化

等離子體表面處理技術(shù)

表面刻蝕

等離子體表面處理技術(shù)

表面涂層


 等離子體表面處理技術(shù)能應用到各行各業(yè)中,例如,橡塑行業(yè)、汽車(chē)電子行業(yè)、國防行業(yè)、醫療行業(yè)、航空工業(yè)等等。

等離子表面處理技術(shù)具有以下優(yōu)勢:

1.環(huán)保技術(shù):等離子表面處理作用過(guò)程是氣固相干式反應,不消耗水資源、無(wú)須添加化學(xué)藥劑 

2.效率高:整個(gè)工藝能在較短的時(shí)間內完成  

3.成本低:裝置簡(jiǎn)單,容易操作維修,少量氣體代替了昂貴的清洗液,同時(shí)也無(wú)處理廢液成本  

4.處理更精細:能夠深入微細孔眼和凹陷的內部并完成清洗任務(wù)  

5.適用性廣:等離子表面處理技術(shù)能夠實(shí)現對大多數固態(tài)物質(zhì)的處理,因此應用的領(lǐng)域非常廣泛 



等離子體表面處理的變化

等離子技術(shù)處理過(guò)的表面,無(wú)論是塑料,金屬還是玻璃都能獲得表面能的提高,通過(guò)這樣的處理工藝,制品的表面狀態(tài)才能充分滿(mǎn)足后續的涂裝,粘接等工藝的要求。等離子表面處理在印刷包裝行業(yè)處理膠結面工藝可以極大的提高粘接強度,降低成本,粘接質(zhì)量穩定,產(chǎn)品一致性好,不產(chǎn)生粉塵,環(huán)境潔凈。

等離子體表面處理的變化



等離子體表面處理多久失效

對于等離子體的處理時(shí)間,離子體處理聚合物表面發(fā)生的交聯(lián)、化學(xué)改性、刻蝕主要是因為等離子體使聚合物表層分子發(fā)生斷鍵生成大量的自由基。實(shí)驗說(shuō)明,隨著(zhù)等離子處理時(shí)間的延長(cháng)、放電功率增大,生成的自由基強度增加,達到最大點(diǎn)后進(jìn)入一種動(dòng)態(tài)平衡;放電壓力在某一定值時(shí),自由基強度出現最大值,即在特定條件下低溫等離子體對聚合物表面反應的程度最深。

等離子體表面處理后可能應為材料自身的性質(zhì)、處理后受到二次污染、又發(fā)生化學(xué)反應等原因,處理后表面能保留的時(shí)間不好確定。經(jīng)過(guò)等離子表面處理達到較高表面后,立刻進(jìn)行下一道工序,避免表面能衰減造成的影響。


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