真空等離子清洗機表面改性原理

文章出處：等離子清洗機廠家 | 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)使高速運動的活化氧(活潑的原子態(tài)氧)將有機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)性氣體并被機械泵抽走,最終達到清洗效果。

材料置于真空等離子清洗機中,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。

真空等離子清洗機表面改性原理

在真空等離子清洗機的等離子體發(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。

真空等離子清洗機表面改性原理示意圖

其中紫外光不僅能被材料強烈吸收，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，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，引入強反應(yīng)性的極性基團（如-COOH，-OH，-NH3）。

以上就是深圳等離子清洗機廠家納恩科技關(guān)于真空等離子清洗機表面改性原理的簡單介紹，真空等離子清洗機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: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)。