等离子体和工件表面的化学反应和常规化学反应有很大不同,由于高速电子的轰击,很多在常温下很稳定的气体或蒸汽都可以以等离子体的形式和工件表面反应,产生许多奇特的、有用的效果:
等离子清洗机工艺原理
清洗和刻蚀: 例如，在进行清洗时，工作气体往往用氧气，它被加速了的电子轰击成氧离子、自由基后，氧化性极强。工件表面的污物，如油脂、助焊剂、感光膜、脱膜剂、冲床油等，很快就会被氧化成二氧化碳和水，而被真空泵抽走，从而达到清洁表面,改善浸润性和粘结性的目的。低温等离子处理仅涉及材料的浅表面( <10nm),不会对材料主体的性质产生影响。由于等离子体清洗是在高真空下进行的，所以等离子体中的各种活性离子的自由程很长，他们的穿透和渗透能力很强，可以进行复杂结构的处理，包括细管和盲孔。
真空腔内柔和淡红色的等离子体，逐步剥离电真空元件上的油污
引入官能基团:高分子材料用N2、NH3、O2、SO2等气体的等离子体处理, 等离子清洗机可以改变表面的化学组成,引入相应新的官能基团: -NH2、-OH、-COOH、-SO3H 等.这些官能团可使聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯等这些完全惰性的基材变成官能团材料,可以提高表面极性,浸润性,反应性,极大地提高了其使用价值。与氧等离子体相反,而经含氟气体的低温等离子体处理, 可在基材表面引入氟原子, 使基材具有增水性。
聚合: 等离子清洗机工艺原理为很多乙烯基单体,如乙烯、苯乙烯等在等离子体条件下,不要其他任何催化剂和引发剂而在工件表面实现聚合,甚至甲烷,乙烷,苯这些在常规聚合条件下不能聚合的物质, 都可以在等离子体条件下在工件表面实现交联聚合。这种聚合层可以达到非常致密,并且和基材结合的非常结实。在国外塑料啤酒瓶和汽车油箱就采用等离子体聚合上这样一层致密层,用以防治微量的泄漏。 高分子的生物医学材料表面也可以通过这种致密层阻止塑料中的增塑剂等有毒物质向人体组织中扩散。光学元件常可用等离子清洗机的聚合方法在表面加上一层恰当的光学薄膜,以便提高光学元件的性能。
等离子体的接枝: 等离子清洗机工艺原理就是通过等离子体前处理使高分子材料表面生成活性自由基,由此引发乙烯基单体在材料表面上聚合。等离子体还可以引发一些不规则的表面(如瓶子的内壁) 进行接枝反应。选择适当的接枝单体,控制恰当的接枝反应条件可改善材料的亲水或拒水性、粘附性、防腐、耐磨、导电性及渗透选择性及生物相容性等。因此等离子体接枝是极富创造性和应用前景的。
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