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等离子体技术的应用前景

        等离子体是不同于固体、液体、气体的物质第四态。物质由分子构成,分子由原子构成,原子由带正电的原子核和带负电的电子构成。当施以高能量后,电子离开原子核,这时,物质就变成了由带正电的原子核和带负电的电子组成的等离子体。
       看似“神秘”的等离子体其实并不罕见,最常见的等离子体是高温电离气体,如电弧、霓虹灯和日光灯中的发光气体,还有太阳、闪电、极光等。等离子体在手机行业、半导体工业、新能源行业、聚合物薄膜、材料防腐蚀、冶金、煤化工、工业三废处理、医疗行业、LCD显示屏组装、航天航空等诸多领域具有广泛应用,潜在市场价值每年近2000亿美金。

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       等离子体中带电粒子间相互作用,性状非常活跃,利用这种特性就可以实现各种材料的表面改性。
       等离子体技术在表面工艺上的应用,主要用于以下几方面。
1、等离子体表面处理
       为了提高刀具、模具等的性能,可以用等离子体对金属表面进行氮、碳、硼或碳氮的渗透。这种方法的特点是,不是在表面加一覆盖层,而是改变基体表面的材料结构及其性能。处理过程中,工件温度比较低,不使工件变形,这对精密的部件很重要。这一方法可以应用于各种金属基体,主要有辉光放电渗氮,氮碳共渗,渗硼。
2、等离子体用于材料表面改性:
       改变润湿性(又称浸润性)。一些有机化合物表面的润湿性对颜料、墨、粘结剂等的粘结性,对于材料表面的闪络电压及表面漏泄电流等电性能,都有很大的影响。衡量润湿性的量称为接触角。针对材料的不同处理会对接触角有着不同的影响。
3、等离子体在电子工业中的应用:
       大规模集成电路片心的生产工艺,过去采用化学方式,采用等离子体方法代替之后,不仅降低了工艺过程中的温度,还因将涂胶、显影、刻蚀、除胶等化学湿法改为等离子体干法,使工艺更简单,便于实现自动化,提高成品率。等离子体方法加工的片心分辨率及保真度都高,对提高集成度及可靠性均有利。等离子体沉积薄膜用等离子体聚合介质膜可保护电子元件,用等离子体沉积导电膜可保护电子电路及设备免遭静电荷积累而引起损坏,用等离子体沉积薄膜还可以制造电容器元件。

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       除了以上所述的等离子体技术的部分应用,等离子体技术在手机行业、半导体工业、新能源行业、聚合物薄膜、材料防腐蚀、冶金、工业三废处理、医疗行业、LCD显示屏组装、航天航空等诸多领域具有广泛应用,其前景之广阔,令人瞩目!

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