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    等離子體表面處理原理、技術、變化及多久失效

    2020-04-22 16:12:50 


    一、等離子體表面處理的原理
      等離子,即物質的第四態,是由部分電子被剝奪后的原子以及原子被電離后產生的正負電子組成的離子化氣狀物質。它的能量范圍比氣態、液態、固態物質都高,存在具有一定能量分布的電子、離子和中性粒子,在與材料表面的撞擊時會將自己的能量傳遞給材料表面的分子和原子,產生一系列物理和化學過程。其作用在物體表面可以實現物體的超潔凈清洗、物體表面活化、蝕刻、精整以及等離子表面涂覆。

    等離子體表面處理設備

    (北京歐倍爾等離子表面處理設備)


    1對材料表面的刻蝕作用
    物理作用等離子體中的大量離子、激収態分子、自由基等多種活性粒子,作用到固體樣品表面,清除了表面原有的污染物和雜質,而且會產生刻蝕作用,將樣品表面變粗糙,形成許多微細坑洼,增大了樣品的比表面。提高固體表面的潤濕性能。
      (2)激活鍵能,交聯作用
    等離子體中的粒子能量在 0~20eV,而聚合物中大部分的鍵能在 0~10eV,因此等離子體作用到固體表面后,可以將固體表面的原有的化學鍵產生斷裂,等離子體中的自由基中的這些鍵形成網狀的交聯結構,大大地激活了表面活性。
      (3)形成新的官能團
    化學作用如果放電氣體中引入反應性氣體,那么在活化的材料表面會發生復雜的化學反應,引入新的官能團,如烴基、氨基、羧基等,這些官能團都是活性基團,能明顯提高材料表面活性。



    二、等離子體表面處理的技術及應用

    對于等離子體表面處理技術對表面清洗,可以清除表面上的脫模劑和添加劑等,而其活化過程,則可以確保后續的粘接工藝和涂裝工藝等的品質,對于涂層處理而言,則可以進一步改善復合物的表面特性。使用這種等離子技術,可以根據特定的工藝需求,高效地對材料進行表面預處理。

    等離子體表面處理技術

    表面清洗

    等離子體表面處理技術

    表面活化

    等離子體表面處理技術

    表面刻蝕

    等離子體表面處理技術

    表面涂層

    等離子體表面處理技術能應用到各行各業中,例如,橡塑行業、汽車電子行業、國防行業、醫療行業、航空工業等等。

    等離子表面處理技術具有以下優勢:

    1.環保技術:等離子表面處理作用過程是氣固相干式反應,不消耗水資源、無須添加化學藥劑 

    2.效率高:整個工藝能在較短的時間內完成  

    3.成本低:裝置簡單,容易操作維修,少量氣體代替了昂貴的清洗液,同時也無處理廢液成本  

    4.處理更精細:能夠深入微細孔眼和凹陷的內部并完成清洗任務  

    5.適用性廣:等離子表面處理技術能夠實現對大多數固態物質的處理,因此應用的領域非常廣泛 


    三、等離子體表面處理的變化

    等離子技術處理過的表面,無論是塑料,金屬還是玻璃都能獲得表面能的提高,通過這樣的處理工藝,制品的表面狀態才能充分滿足后續的涂裝,粘接等工藝的要求。等離子表面處理在印刷包裝行業處理膠結面工藝可以極大的提高粘接強度,降低成本,粘接質量穩定,產品一致性好,不產生粉塵,環境潔凈。

    等離子體表面處理的變化


    四、等離子體表面處理多久失效

    對于等離子體的處理時間,離子體處理聚合物表面發生的交聯、化學改性、刻蝕主要是因為等離子體使聚合物表層分子發生斷鍵生成大量的自由基。實驗說明,隨著等離子處理時間的延長、放電功率增大,生成的自由基強度增加,達到最大點后進入一種動態平衡;放電壓力在某一定值時,自由基強度出現最大值,即在特定條件下低溫等離子體對聚合物表面反應的程度最深。

    等離子體表面處理后可能應為材料自身的性質、處理后受到二次污染、又發生化學反應等原因,處理后表面能保留的時間不好確定。經過等離子表面處理達到較高表面后,立刻進行下一道工序,避免表面能衰減造成的影響。


    本文出自北京歐倍爾儀器,如轉載請注明出處。

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