等離子,即物質的第四態(tài),是由部分電子被剝奪后的原子以及原子被電離后產生文庫來的正負電子組成的離子化氣狀物質。這種電離氣體是由原子,分子,原子團,離子,電子組成。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。根據等離子體中存在微粒的不同,其具體可以實現對物體處理的原理也各不相同,加之輸入氣體以及控制功率的不同,都實現了對物體處理的多樣化。??因低溫等離子體對物體表面處理的強度小于高溫
低溫等離子體中粒子的能量一般約為幾個至幾十電子伏特,大于聚合物材料的結合鍵能(幾個至十幾電子伏特),完全可以破裂有機大分子的化學鍵而形成新鍵;但遠低于高能放射性射線,只涉及材料表面,不影響基體的性能1~ 3]。處于非熱力學平衡狀態(tài)下的低溫等離子體中,電子具有較高的能量,可以斷裂材料表面分子的化學鍵,提高粒子的化學反應活性(大于熱等離子體),而中性粒子的溫度接近室溫,這些優(yōu)點為熱敏性高分子聚合物表面改性提供了適宜的條件。
中性粒子的溫度接近室溫,這些優(yōu)點為熱敏性高分子聚合物表面改性提供了適宜的條件。通過低溫等離子表面處理,材料表面發(fā)生多種的物理、化學變化,或產生刻蝕而粗糙,或形成致密的交聯層,或引入含氧極性基團,使親水性、粘結性、可染色性、生物相容性及電性能分別得到改善。
1.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(tài)才能充分滿足后續(xù)的涂裝,粘接等工藝的要求。
2.常壓等離子技術具有極為廣泛的應用領域,這使其成為行業(yè)中廣受關注的核心表面處理工藝。通過使用這種創(chuàng)新的表面處理工藝,可以實現現代制造工藝所追求的高品質,高可靠性,高效率,低成本和環(huán)保等目標
3.等離子態(tài)(Plasma)被稱為是物質的第四態(tài),我們知道,給固態(tài)增加能量可使之成為液態(tài),給液態(tài)增加能量可使之變成氣態(tài),那么,給氣態(tài)增加能量則能變成等離子態(tài)。
4.等離子表面處理器在印刷包裝行業(yè)的應用,采用等離子表面處理器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(wěn)定,產品一致性好,不產生粉塵,環(huán)境潔凈。
5.等離子表面處理器在汽車行業(yè)的應用,在目前已經廣泛的應用于車燈、各種橡膠封條、內飾、剎車塊、雨刮器、油封、儀表盤、安全氣囊、保險杠、天線、發(fā)動機密封、GPS、DVD、儀表、傳感器,汽車的門封條。
形成裝置及影響因素
選擇適宜的放電方式可獲得不同性質和應用特點的等離子體,通常,熱等離子體是氣體在大氣壓下電暈放電產生,冷等離子體由低壓氣體輝光放電形成。
熱等離子體裝置4]是利用帶電體尖端(如刀狀或針狀尖端和狹縫式電極)造成不均勻電場,稱電暈放電,使用電壓和頻率、電極間距、處理溫度和時間對電暈處理效果都有影響。電壓升高、電源頻率增大,則處理強度大,處理效果好。但電源頻率過高或電極間隙太寬,會引起電極間過多的離子碰撞,造成不必要的能量損耗;而電極間距太小,會有感應損失,也有能量損耗。處理溫度較高時,表面特性的變化較快。處理時間延長,極性基團會增多;但時間過長,表面則可能產生分解物,形成新的弱界面層。
等離子表面處理技術的優(yōu)勢???等離子表面處理技術是干式處理法,替代了傳統(tǒng)的濕法處理技術具有以下優(yōu)勢:?1.?環(huán)保技術:等離子體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(tài)物質的處理,因此應用的領域非常廣泛