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低温等离子体主要用于轰击材料表面使其发生物理化学变化

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发布时间：

2021-05-18

等离子体作为物质的第四种状态(固体、液体、气体除外)，是气体部分或完全电离产生的非凝聚体系，一般含有自由电子、离子、自由基、中性粒子等。系统中正负电荷数量相等，宏观上是电中性的。在材料表面改性中，低温等离子体主要用于轰击材料表面。材料表面分子的化学键打开，与等离子体中的自由基结合，在材料表面形成极性基团。这就要求低温等离子体中的各种离子都有足够的能量来打破材料表面的旧化学键。

低温等离子体

除了离子，低温等离子体中大部分粒子的能量都高于这些化学键的键能。但它的能量远低于高能放射性射线，所以只涉及材料表面(几纳米到几微米之间)，不影响材料基体的性能。通过低温等离子体表面处理，使材料表面发生多种物理化学变化，或发生刻蚀使表面粗糙，形成致密的交联层，或引入含氧极性基团，提高亲水性、附着力、可染性和生物相容性。这种表面处理主要针对聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等高分子结构高度对称的非极性高分子材料。

低温等离子体表面改性具有以下明显优势：
1.处理时间短，节约能耗，缩短工艺流程；
2.反应环境温度低，工艺简单，操作方便
3.处理深度只有几纳米到几微米，不影响材料基体的固有性质；
4.它对被加工材料具有普遍的适应性，能处理形状复杂的材料；
5.可以使用不同的气体介质进行处理，对材料表面的化学结构和性质有较好的可控性。

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