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 低温等离子体轰击物体表层有两种不同的反应

  • 分类:技术支持
  • 作者:等离子清洗机-CRF plasma等离子设备-等离子表面处理机厂家-诚峰智造
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  • 发布时间:2021-07-18
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【概要描述】        笔者走访大多设备厂商,发现O2等离子体表层处理设备是较为常见的一种,这种机器基本上由真空箱、真空泵、高频电源、电极、气体输入系统、工件输送系统和控制系统组成。真空泵中比较常见的有旋转油泵,高频电源大多采用13.56兆赫兹电磁波。         等离子体表面处理装置是利用等离子体内各种高能物质的(活)化作用,对粘附在物品表层的脏污开始(全)面的分离和清理。这种危害离子体表面处理设备去除工件表面的油污是显而易见的。等离子体对油渍的作用,与使油渍形态燃烧反应相似;但区别在于它在低温条件下形态的燃烧。         其基本原理:在O2等离子体中的氧原子官能团、激发性氧分子、电子和紫外线的共同作用下,油分子被氧化成水和二氧化碳分子,从物品表层清理。从上面能够看出,用等离子体表层处理设备清理油渍的过程能够理解为有(机)大分子逐渐降解的过程,形成H2O和CO2等小分子,以气体的形式清理。氧等离子体的形成过程可以用以下六种反应来表示: 1)O2-O2+e(1) 2)O2-2O(2) 3)O2+e-O2+e(3) 4)O2+e-O2+hv+e(4) 5)O2+e-2O+e(5) 6)O2+e-O+O+2e(6)        首先是氧气分子在获得外部能量后变成氧气阳离子,然后释放自由电子的过程。其次是氧气分子在获得外部能量后分解形成两个氧原子官能团的过程。然后是氧气分子在高能量的激发态自由电子作用下转变为激发态;接着激发态氧气分子进一步发生变化,继续是氧气分子在高能量的激发态自由电子作用下发出光能(紫外线)。激发态氧分子分解为两个氧原子官能团,激发态的氧气分子在被激发态自由电子的作用下释放出光能(紫外线)。五是激发态氧气分子切割成两个氧原子官能团,即激发态氧气分子官能团,在激发态氧气分子官能团的作用下发出光能(紫外线)。六是激发态氧气分子切割成两个氧原子官能团的形成两个氧原子官能团。其他气体的等离子体的形成过程也可以用类似的反应式来描述。当然,实际反应比这种反应式描述更复杂。        等离子体表层处理设备中的等离子体作为物质形态的第4种物态,用于表面处理,具有简单、高(效)、环保等特点,可广泛应用于各种村料。表层脏污,特别是机械和湿式化学清洗后仍形态的残留物大多数是有机物。许多溶剂不能(全)面清理的油脂、脱模剂、硅酮。表层残留这种物质会妨碍所有后续的处理步骤,特别是危害粘接和涂层。这种物质大多能够通过氧等离子体,也可以通过空气等离子体(全)面清理。利用低温氧气等离子体处理不仅可以提高表面亲水性,而且还可以提高表面层的导电性和粘结性能。因此,选择合适的等离子表层处理设备处理方法能够有效促进村料的表层性能,方便人们的生产生活。

 低温等离子体轰击物体表层有两种不同的反应

【概要描述】        笔者走访大多设备厂商,发现O2等离子体表层处理设备是较为常见的一种,这种机器基本上由真空箱、真空泵、高频电源、电极、气体输入系统、工件输送系统和控制系统组成。真空泵中比较常见的有旋转油泵,高频电源大多采用13.56兆赫兹电磁波。
        等离子体表面处理装置是利用等离子体内各种高能物质的(活)化作用,对粘附在物品表层的脏污开始(全)面的分离和清理。这种危害离子体表面处理设备去除工件表面的油污是显而易见的。等离子体对油渍的作用,与使油渍形态燃烧反应相似;但区别在于它在低温条件下形态的燃烧。
        其基本原理:在O2等离子体中的氧原子官能团、激发性氧分子、电子和紫外线的共同作用下,油分子被氧化成水和二氧化碳分子,从物品表层清理。从上面能够看出,用等离子体表层处理设备清理油渍的过程能够理解为有(机)大分子逐渐降解的过程,形成H2O和CO2等小分子,以气体的形式清理。氧等离子体的形成过程可以用以下六种反应来表示:
1)O2-O2+e(1)
2)O2-2O(2)
3)O2+e-O2+e(3)
4)O2+e-O2+hv+e(4)
5)O2+e-2O+e(5)
6)O2+e-O+O+2e(6)
       首先是氧气分子在获得外部能量后变成氧气阳离子,然后释放自由电子的过程。其次是氧气分子在获得外部能量后分解形成两个氧原子官能团的过程。然后是氧气分子在高能量的激发态自由电子作用下转变为激发态;接着激发态氧气分子进一步发生变化,继续是氧气分子在高能量的激发态自由电子作用下发出光能(紫外线)。激发态氧分子分解为两个氧原子官能团,激发态的氧气分子在被激发态自由电子的作用下释放出光能(紫外线)。五是激发态氧气分子切割成两个氧原子官能团,即激发态氧气分子官能团,在激发态氧气分子官能团的作用下发出光能(紫外线)。六是激发态氧气分子切割成两个氧原子官能团的形成两个氧原子官能团。其他气体的等离子体的形成过程也可以用类似的反应式来描述。当然,实际反应比这种反应式描述更复杂。
       等离子体表层处理设备中的等离子体作为物质形态的第4种物态,用于表面处理,具有简单、高(效)、环保等特点,可广泛应用于各种村料。表层脏污,特别是机械和湿式化学清洗后仍形态的残留物大多数是有机物。许多溶剂不能(全)面清理的油脂、脱模剂、硅酮。表层残留这种物质会妨碍所有后续的处理步骤,特别是危害粘接和涂层。这种物质大多能够通过氧等离子体,也可以通过空气等离子体(全)面清理。利用低温氧气等离子体处理不仅可以提高表面亲水性,而且还可以提高表面层的导电性和粘结性能。因此,选择合适的等离子表层处理设备处理方法能够有效促进村料的表层性能,方便人们的生产生活。

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       在低温等离子体撞击材料表面时有两种不同的反应,不仅会产生物理冲击,而且会对材料表面产生化学腐蚀。物质表面改性是通过切断或激(活)材料表面的旧化学键来实现的,这种方法首先要求低温等离子体中的各类粒子有足够的能量来切断材料表面的旧化学键。
低温等离子体       除离子外,低温等离子体的能量大多高于化学键。如此,低温等离子体需要破坏原有物体表面的化学键,继而形成新的化合键,给材料表面全新的特性。低温等离子体清洗是一种低温等离子表面改性技术。等离子体清洗是指非聚合性气体(如He、Ar等不活性气体以及O2、CO2、NH3等反应性气体的物理的或化学作用过程。
       低温等离子体中的高能量粒子,如自由基、电子等高能态粒子与材料的表面作用,通过腐蚀与沉积作用发生降解、交联等反应,在材料表面生成极性基团、自由基等活性基团,实现材料的亲水性等清洗。等离子体聚合是将材料暴露在聚合气体中,在其表面形成薄的聚合物膜。相对于常用的化学聚合,低温等离子体聚合膜在结构上需要形成高度交联的网状结构,成膜均匀致密,与基体结合牢固,赋予了材料表面新的功能,如热稳定性、化学稳定性、机械强度、膜透性、生物相容性等。低温等离子体接枝聚合反应是利用材料表面活性自由基引发的烯类单体接枝到材料表面。
       低温等离子体与材料表面引入单官能团相比,接枝链化学性质稳定,并能使材料表面具有很好的亲水性。接枝率与等离子体清洗功率、清洗时间、单体浓度、接枝率、溶剂性质等因素有关。

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