一、 Plasma 概念及应用 :
等离子体 (Plasma) 是一种由自由电子和带电离子为主要成分的物质形态, 广泛存 在于宇宙中, 常被视为是物质的第四态, 被称为等离子态, 或者“超气态”,也称“电浆体”。 等离子体具有很高的电导率,与电磁场存在极强的耦合作用。等离子体是由克鲁克斯在 1 879 年发现的, 1 928 年美国科学家欧文·朗缪尔和汤克斯 (Tonks) 首次将“等离子体”(plasma) 一词引入物理学, 用来描述气体放电管里的物质形态[1 ]。 严格来说, 等离子体是具有高势能 动能的气体团,等离子体的总带电量仍是中性,借由电场或磁场的高动能将外层的电子击出, 结果电子已不再被束缚于原子核, 而成为高势能高动能的自由电子。世界上的物质一共有四种状态。在我们日常生活中所接触的物质大多是固态、液态或 是气态的。物质的状态由物质分子间的相互作用决定。
等离子体表面处理具有如下作用 :蚀刻作用 ;清洁作用 ;活化作用 ;消融作用 ;交联作用。
【清洁作用 Cleaning】
- 清洁工作是去除弱键
- 清除典型-CH基有机沾污物。
只对材料表面起作用而对内部无任何侵蚀, 得到超高洁净表面为下道工序做好准备。 【活化作用 Activation】
- 活化作用是使表面形成羰(tang)基(=CO) Carboxyl羧基 (-COOH) Hydroxyl羟(基)(-OH) 三种基团。
- 这种基团具有稳定的功能对粘接亲水有积极作用来代替弱键。
- 主要是增加了表面能量。对聚合物来讲由于表面能量低致使粘接性能不好。
【 蚀刻作用 Etching】
蚀刻作用产品中高分子材料[C、 H、 O、 N] 与等离子体[O+OF+CF3+CO+F+ ……]发生化学 反应从而达到清除残留污染物。
【交联作用 Cross linking】
- 交联作用是在惰性气体中进行。 单键被打断而重新组合,形成双键或三键或者形成一个自由基和另一键组合的键。
【消融作用 Ablation 】
- 消融作用是轰击聚合物表面时, 去除聚合物链和弱键。
二、 等离子工作原理 :
真空 plasma 机工作原理 常压 plasma 机工作原理
等离子一般是利用激光、微波、 电晕放电、热电离、弧光放电等多种方式将气体激发 成等离子状态。常压等离子体的产生是通过在等离子喷枪内放电而实现的。将空气导入喷枪, 通过放电使气体成为等离子体,再将产生的等离子体导向需要处理的制品的表面。喷枪结构 将带电的电弧局限在喷嘴内, 同时喷嘴也决定了所产生的等离子体的几何形态。
气体在高频低压下被激发, 产生含有离子、激发态分子, 自由基等多种活性粒子, 通 过化学或物理作用对工件表面进行处理,实现分子水平的污染物去除(一般厚度为 3~30nm), 从而提高工件表面活性。对应不同的污染物,应采用不同的清洗工艺,根据选择的工艺气体 不同, 等离子清洗分为化学清洗、物理清洗及物理化学清洗。
三、 等离子体表面处理技术的应用
预处理–等离子技术,对表面进行清洗、活化和涂层处理的高技术表面处理工艺
常压等离子处理是最有效的对表面进行清洗、活化和涂层的处理工艺之一,可以用于处 理各种材料, 包括塑料、金属、 陶瓷、 高分子材料或者玻璃等等。 使用等离子技术进行表 面清洗,可以清除表面上的脱模剂和添加剂等,而其活化过程,则可以确保后续的粘接工艺 和涂装工艺等的品质,对于涂层处理而言,则可以进一步改善复合物的表面特性。使用这种 等离子技术, 可以根据特定的工艺需求, 高效地对材料进行表面预处理。
对表面无机械损伤,无需化学溶剂,完全的绿色环保工 艺,脱模剂、添加剂、增塑剂或者其它由碳氢化合物构 成的表面污染都能够被去除。通过等离子进行的表面清 洗能够除去紧密附着在塑料表面的最细小的灰尘颗粒。 这样可以大大降低高品质要求的涂装作业的废品率。
首先用湿法或物理方法去除重油油污、灰尘颗粒等,然后通过低压等离子清洗几分钟, 没有废液需要处理。而且不同于清洗剂, 等离子体不会留下任何残余物。
等离子活化作用的优越性
. 处理过程快速而又可靠
. 均匀的等离子束确保均匀稳定的表面处理
. 低成本、环保的预处理工艺
. 不带电晕效应的预处理工艺 ;材料在处理时不接触高电压。