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技術交流

等離子表面處理常見的固液氣三態

發布時間:2020/7/7 8:39:31 | 信息來源:
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等離子清洗機(plasma cleaner)也叫等離子清潔機,或者等離子表面處理儀,是一種全新的高科技技術,利用等離子體來達到常規清洗方法無法達到的效果。等離子體是物質的一種狀態,也叫做物質的第四態,并不屬于常見的固液氣三態。對氣體施加足夠的能量使之離化便成為等離子狀態。等離子體的“活性”組分包括:離子、電子、原子、活性基團、激發態的核素(亞穩態)、光子等。等離子清洗機就是通過利用這些活性組分的性質來處理樣品表面,從而實現清潔、涂覆等目的。

等離子體產生的條件:足夠的反應氣體和反應氣壓,反應產物須能高速撞擊清洗物的表面,具有足夠的能量供應,反應后所產生的物質必須是可揮發性的細微結合物,以便于真空泵將其抽走,泵的容量和速度須足夠大,以便迅速排出反應的副產品,并且需要快速地再填充反應所需的氣體。

等離子清洗機為什么會產生臭味?
答案是:臭氧在作怪

等離子體放電過程中產生臭氧的基本原理是含氧氣體在放電反應器內所形成的低溫等離子體氛圍中,一定能量的自由電子將氧分子分解成氧原子,之后通過三體碰撞反應形成臭氧分子,同時也發生著臭氧的分解反應。

臭氧,化學分子式為O3,又稱三原子氧、超氧,因其類似魚腥味的臭味而得名,在常溫下可以自行還原為氧氣。比重比氧大,易溶于水,易分解。由于臭氧是由氧分子攜帶一個氧原子組成,決定了它只是一種暫存狀態,攜帶的氧原子除氧化用掉外,剩余的又組合為氧氣進入穩定狀態,所以臭氧沒有二次污染。

如果我們通入的氣體中含有氧氣,那么在反應過程中就會產生少量的臭氧,正是因為有臭氧的產生,所以我們在使用等離子清洗機的時候有時會聞到一股臭味,這就是為什么等離子清洗機會產生臭味的原因了。等離子清洗機被廣泛使用的原因:

1
、環保
等離子體起到作用的過程時氣到固體的相干式的,過程中不消耗水資源,也不需要添加化學藥劑,對于周圍的環境沒有污染。
2
、廣泛性
使用等離子清洗機一般是不分處理對象的基本材料類型,都可以進行處理,對于金屬、半導體、氧化物和大多數高分子材料,例如聚丙烯、聚酯、聚酰亞胺甚至是聚四氟乙烯等等都可以得到很好的處理,并且可以實現整體以及局部以及負責的結構進行清洗處理。
3
、功能性強
等離子清洗機不僅涉及道路高分子材料淺表面,可以在保持材料自身特性的同時,有賦予了一種或者多種的新功能。
4
、溫度低
等離子清洗機接近常溫,特別適合用于高分子材料,比使用電暈已經火焰的方法有很長的保存時間和比較的表面處理張力。
5
、成本低
等離子處理裝置簡單,易于操作和維修,可以連續的運行,往往幾瓶的等離子氣體就可以代替數千公斤的清洗液,因此清洗的成本會大大的降低與濕法清洗。
6
、全稱可控工藝
等離子清洗機幾乎所有的參數都可以由電腦設置和數據記錄,進行質量控制。
7
、處理物的幾何形狀無限制

使用等等離子清洗機處理的物體,其或大或小,形狀簡單或者復雜,部件或紡織品都可以進行處理。等離子清洗機和超聲波清洗機是目前清洗工藝比較好的兩種設備,在使用等離子清洗機都過程中,等離子清洗機的物理化學作用有哪些?
 
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、激發態分子、自由基等多種活性粒子,作用到固體樣品表面,不但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與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。

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