真空等離子清洗機(jī)表面改性原理

文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2023-10-08

真空等離子清洗機(jī)的工作原理是在儀器的真空工作系統(tǒng)中通入少量的氣體,在高壓電場及高頻信號發(fā)生器產(chǎn)生高頻信號的作用下氣體電離形成由活化原子、離子、分子和電子構(gòu)成的混合物，這些混合物就是具有清洗能力的等離子體輝光柱。受力驅(qū)使高速運(yùn)動的活化氧(活潑的原子態(tài)氧)將有機(jī)分子轟擊成小分子片段，隨后這些小分子片段迅速地被氧化成水,二氧化碳等可揮發(fā)性氣體并被機(jī)械泵抽走,最終達(dá)到清洗效果。

材料置于真空等離子清洗機(jī)中,將發(fā)生各種物理、化學(xué)變化。利用這些物理、化學(xué)變化,可使高材料改性。

真空等離子清洗機(jī)表面改性原理

在真空等離子清洗機(jī)的等離子體發(fā)生區(qū)域中,存在著各種活性粒子(如大量的帶電正負(fù)離子),除此之外還有許多化學(xué)活性物質(zhì)（中性粒子）及輻射線如紫外線,及其輻射消散而發(fā)出的不同波長的光子。

等離子體的能量可以通過光輻射、中性分子流和離子流作用于材料表面，這些能量的消散過程就是材料表面獲得改性的過程。

真空等離子清洗機(jī)表面改性原理示意圖

其中紫外光不僅能被材料強(qiáng)烈吸收，并能使表面產(chǎn)生自由基，所形成的活性位置就會繼續(xù)和等離子體中的氣體組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引起一系列的表面改性。中性粒子通過自身的自由基離解能引起材料表面各種化學(xué)反應(yīng)(脫氫、氧化、加成)。離子流與表面撞擊引起表面刻蝕和加熱，也會引起與中性流類似的反應(yīng)。這三種作用共同組成等離子清洗機(jī)改性材料表面的原理。

等離子體在不影響材料的整體性能的前提下可以對材料表面進(jìn)行改性，這些過程大致可以分為三類：

（1）等離子體刻蝕，在大氣壓下產(chǎn)生的低溫等離子體，含有較高能量密度的活性粒子，其離子能量在5~10eV之間，這些粒子直接轟擊材料表面，使材料表面微觀結(jié)構(gòu)不規(guī)則。

（2）產(chǎn)生自由基，材料表面的化學(xué)鍵被等離子體中高能量密度的活性粒子轟擊，材料表面化學(xué)鍵打開，使材料表層產(chǎn)生大量的自由基，自由基具有較高的活性，極易與周圍的自由基發(fā)生反應(yīng)（分為自由基的耦合，自由基的鏈轉(zhuǎn)移），重新結(jié)合形成一層致密的網(wǎng)狀交聯(lián)層，這些網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)會使材料表面粗糙度增加，在一定程度上增加非極性高分子表面的黏結(jié)性，改變材料的物理和化學(xué)特性。

（3）引入極性基團(tuán)，等離子體處理材料表面，材料表面產(chǎn)生的自由基會與等離子體中反應(yīng)性活性粒子相結(jié)合，引入強(qiáng)反應(yīng)性的極性基團(tuán)（如-COOH，-OH，-NH3）。

以上就是深圳等離子清洗機(jī)廠家納恩科技關(guān)于真空等離子清洗機(jī)表面改性原理的簡單介紹，真空等離子清洗機(jī)作為一種新型的材料表面改性設(shè)備，以其低能耗、污染小、處理時間短、效果明顯的特點(diǎn)引起了人們的關(guān)注。在眾多的改性方法中，低溫等離子體改性是近年來發(fā)展較快的方法，它與其他方法相比有很多優(yōu)點(diǎn):首先它是一種干式工藝，省去了濕法化學(xué)處理工藝中所不可缺少的烘干，廢水處理等工藝若與其他干式工藝如放射線處理、電子束處理、電暈處理等相比，其獨(dú)特之處在于它對材料的作用只發(fā)生在其表面幾十至數(shù)千埃厚度范圍內(nèi)，既能改變材料表面性質(zhì)又不改變本體性質(zhì)。

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