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等离子表面处理工艺为何发展如此迅速?


随着高科技产业的快速发展,各种工艺对使用产品的技术要求越来越高,等离子表面处理技术的出现,不仅改进了产品性能、提高了生产效率,更实现了安全环保效应。等离子表面处理技术能够在材料科学、高分子科学、生物医药材料学、微流体研究、微电子机械系统研究、光学、显微术和牙科医疗等领域得到应用。正是这种广泛的应用领域和巨大的发展空间使等离子表面处理技术迅速在国外发达国家发展起来,根据调查数据显示:全球等离子表面处理设备总产值在2008年已达到3千多亿人民币。然而我们不得不沉思是什么原因使等离子表面处理技术在短短的20几年中发展的如此迅速。

 

(一) 等离子表面处理技术原理及应用 

等离子,即物质的第四态,是由部分电子被剥夺后的原子以及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气状物质。这种电离气体是由原子,分子,原子团,离子,电子组成。其作用在物体表面可以实现物体的超洁净清洗、物体表面活化、蚀刻 、精整以及等离子表面涂覆。  根据等离子体中存在微粒的不同,其具体可以实现对物体处理的原理也各不相同,加之输入气体以及控制功率的不同,都实现了对物体处理的多样化。  因低温等离子体对物体表面处理的强度小于高温等离子体,能够实现对处理物体表面的保护作用,应用中我们使用的多为低温等离子体。并且各种粒子在对物体处理过程中所表现出来的作用也个不相同的,原子团(自由基)

 

主要是实现对物体表面化学反应过程中能量传递的“活化”作用;电子对物体表面作用主要包括两方面:

一方面是对物体表面的撞击作用,另一方面是通过大量的电子撞击引起化学反应;离子通过溅射现象实现对物体表面的处理;紫外线通过光能使物体表面的分子键断裂分解,并且增强穿透能力。

 

(二) 等离子表面处理技术的优势   等离子表面处理技术是干式处理法,替代了传统的湿法处理技术具有以下优势:

1. 环保技术:等离子体作用过程是气固相干式反应,不消耗水资源、无须添加化学药剂 

2. 效率高:整个工艺能在较短的时间内完成  

3. 成本低:装置简单,容易操作维修,少量气体代替了昂贵的清洗液,同时也无处理废液成本 

4. 处理更精细:能够深入微细孔眼和凹陷的内部并完成清洗任务  

5. 适用性广:等离子表面处理技术能够实现对大多数固态物质的处理,因此应用的领域非常广泛 。

 

(三) 等离子表面处理技术前景,随着电子信息产业的发展,特别是通信产品、电脑及部件、半导体、液晶及光电子产品对超精密工业清洗设备和高附加值设备的比例要求逐步增大,等离子表面处理设备已经成为很多电子信息产业的基础设备。并且随着行业技术要求的不断提高,等离子清洗技术将在国内有更加广阔的发展空间。随着汽车行业的高速发展,国外的很多生产厂家把目标所向中国市场,加之很多零配件的生产厂家也入住中国,这些都对清洗提出了新的技术要求,可以说等离子清洗技术更加适应了汽车行业的发展。  医疗器械使用前的处理工艺非常精细,使用氟里昂清洗不但浪费资源而且成本也非常的昂贵,而等离子表面处理技术的使用避免了使用化学物质的弊端,而且也更加适应了现代医疗科技的技术要求。  光学器件和一些光学产品对清洗的技术要求非常高,等离子表面处理技术在此领域可以得到更加广泛的运用。 等离子表面处理技术能够应用的行业非常广泛,对物体的处理不单纯的是清洗,同时可以进行刻蚀、和灰化以及表面活化和涂镀。因此就决定了等离子表面处理技术必将有广泛的发展潜力。也会成为科研院所、医疗机构、生产加工企业越来越推崇的处理工艺。


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