低溫等離子體處理技術(shù)

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(shí)間：2023-08-18

等離子體可以被看為是等量的正電荷和負(fù)電荷載體的集合體，具有零電荷。等離子體被稱為第四態(tài)，區(qū)別于其它物質(zhì)三態(tài)（固、液、氣）的另一物質(zhì)聚集態(tài)。它實(shí)際上是部分離子化的氣體，可能由電子、任一極性的離子、以基態(tài)或任一激發(fā)形式的高能狀態(tài)的氣態(tài)原子和分子以光量子組成的氣態(tài)復(fù)合體。其中，在數(shù)值上，離子的正電荷總數(shù)與電子的負(fù)電荷總數(shù)是一樣的，因而此復(fù)合體在宏觀上呈電中性，因而被稱為等離子體。

等離子體按系統(tǒng)溫度分類：可以分為高溫等離子體和低溫等離子體。在高溫等離子體體系中，粒子的溫度T＞10^-8-10^-9K，粒子相互之間有足夠的能量在隨機(jī)運(yùn)動(dòng)中發(fā)生相互碰撞，在一定條件下會(huì)發(fā)生核聚變反應(yīng)。低溫等離子體又分為熱等離子體和冷等離子體兩種，其中低溫?zé)岬入x子體是高氣體密度下，在常壓或高壓環(huán)境中，由電弧放電或高頻放電得到，溫度在10³-10⁵K。低溫等離子體在反應(yīng)中具有更高的能量利用效率，在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛使用。

產(chǎn)生低溫等離子體的方法各式各樣，目前大多采用氣體放電，常見的氣體放電有輝光放電和電暈放電。輝光放電比電暈放電更適合材料的表面改性是因?yàn)椋弘姇灥入x子體的離子能量密度高，而輝光等離子體的粒子能量密度合適；電暈放電處理效果不均勻，容易損傷材料，而輝光放電處理效果均勻，不會(huì)造成材料的機(jī)械損傷。并且電暈放電的實(shí)驗(yàn)參數(shù)不易控制，可重復(fù)性低。

低溫等離子體處理技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱等離子體）對(duì)高分子材料表面的處理通常是利用Ar、O2、N2、空氣等氣體經(jīng)低壓輝光放電產(chǎn)生激發(fā)態(tài)的原子、分子、自由基和離子等作用于材料表面。等離子體對(duì)材料表面的作用主要有：清除表面弱邊界層、表面刻蝕、表面交聯(lián)、在材料表面引入特定官能團(tuán)。在改性過程中幾種作用都有可能同時(shí)發(fā)生并相互競(jìng)爭(zhēng)，使材料的力學(xué)性能和表面能發(fā)生改變或者獲得較親水的表面。

利用低溫等離子體處理技術(shù)改性材料的表面，具有如下一些突出的優(yōu)點(diǎn)：它僅對(duì)材料表面改性而不對(duì)材料本體產(chǎn)生破壞，能最大程度保留材料原有的物理機(jī)械性能；等離子體處理可以采用各種氣體，甚至像惰性氣體這樣本身不具有反應(yīng)活性的氣體也可以用來做反應(yīng)氣氛；等離子體處理屬于干加工，只產(chǎn)生很少污染和有毒廢物，不像傳統(tǒng)化學(xué)處理會(huì)造成溶劑殘留等問題，是一種節(jié)能節(jié)水和環(huán)境友好的新技術(shù)。等離子體處理技術(shù)能清潔、快速、高效的改變各種材料的表面性能。