等離子處理
等離子又名電漿,是由帶正電的正粒子、負(fù)粒子(其中包括正離子,負(fù)離子、電子、自由基和各類活性基團(tuán)等)組成的集合體,其中正電荷和負(fù)電荷電量相等故稱等離子體,是除固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之外物質(zhì)存在的第四態(tài)—等離子態(tài)。
等離子表面處理器由等離子發(fā)生器,氣體輸送管路及等離子噴頭等部分組成,等離子發(fā)生器產(chǎn)生高壓高頻能量在噴嘴鋼管中被激活和被控制的輝光放電中產(chǎn)生低溫等離子體,借助壓縮空氣將等離子噴向工件表面,當(dāng)?shù)入x子體和被處理物體表面相遇時(shí),產(chǎn)生了物體變化和化學(xué)反應(yīng)。表面得到了清潔,去除了碳化氫類污物,如油脂,輔助添加劑等,或產(chǎn)生刻蝕而粗糙,或形成致密的交聯(lián)層,或引入含氧極性基團(tuán)(羥基、羧基),這些基團(tuán)對(duì)各類涂敷材料具有促進(jìn)其粘合的作用,在粘合和油漆應(yīng)用時(shí)得到了優(yōu)化。在同樣效果下,應(yīng)用等離子體處理表面可以得到非常薄的高張力涂層表面,有利于粘結(jié)、涂覆和印刷。不需其他機(jī)器、化學(xué)處理等強(qiáng)烈作用成份來增加粘合性。一、清洗對(duì)象經(jīng)等離子清洗之后是干燥的,不需要再經(jīng)干燥處理即可送往下一道工序。可以提高整個(gè)工藝流水線的處理效率;
二、等離子清洗使得用戶可以遠(yuǎn)離有害溶劑對(duì)人體的傷害,同時(shí)也避免了濕法清洗中容易洗壞清洗對(duì)象的問題;
三、避免使用三氯乙烷等ODS有害溶劑,這樣清洗后不會(huì)產(chǎn)生有害污染物,因此這種清洗方法屬于環(huán)保的綠色清洗方法。這在全球高度關(guān)注環(huán)保的情況下越發(fā)顯出它的重要性;
四、采用無線電波范圍的高頻產(chǎn)生的等離子體與激光等直射光線不同。等離子體的方向性不強(qiáng),這使得它可以深入到物體的微細(xì)孔眼和凹陷的內(nèi)部完成清洗任務(wù),因此不需要過多考慮被清洗物體的形狀。而且對(duì)這些難清洗部位的清洗效果與氟利昂清洗的效果相似甚至更好;
五、使用等離子清洗,可以使得清洗效率獲得極大的提高。整個(gè)清洗工藝流程幾分鐘內(nèi)即可完成,因此具有產(chǎn)率高的特點(diǎn);
六、等離子清洗需要控制的真空度約為100Pa,這種清洗條件很容易達(dá)到。因此這種裝置的設(shè)備成本不高,加上清洗過程不需要使用價(jià)格較為昂貴的有機(jī)溶劑,這使得整體成本要低于傳統(tǒng)的濕法清洗工藝;
七、使用等離子清洗,避免了對(duì)清洗液的運(yùn)輸、存儲(chǔ)、排放等處理措施,所以生產(chǎn)場(chǎng)地很容易保持清潔衛(wèi)生;
八、等離子體清洗可以不分處理對(duì)象,它可以處理各種各樣的材質(zhì),無論是金屬、半導(dǎo)體、氧化物,還是高分子材料(如聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亞胺、聚酯、環(huán)氧樹脂等高聚物)都可以使用等離子體來處理。因此特別適合于不耐熱以及不耐溶劑的材質(zhì)。而且還可以有選擇地對(duì)材料的整體、局部或復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行部分清洗;
九、在完成清洗去污的同時(shí),還可以改善材料本身的表面性能。如提高表面的潤(rùn)濕性能、改善膜的黏著力等,這在許多應(yīng)用中都是非常重要的。1.表面等離子體波是在兩種界面附近存在的波,界面兩側(cè)的折射率分布對(duì)場(chǎng)分布有很大的影響,利用這一點(diǎn)能夠進(jìn)行傳感。目前利用Kretschmann結(jié)構(gòu)進(jìn)行生物傳感的技術(shù)已經(jīng)得到了極大的發(fā)展,這種傳感技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,靈敏度高,檢測(cè)過程中無需標(biāo)記物,可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樣品結(jié)合過程,傳感芯片可重復(fù)利用,響應(yīng)速度快等諸多特點(diǎn)。目前該技術(shù)可用于氣體、
液體和有機(jī)薄膜等分析,目前主要用于生命科學(xué)和化學(xué)領(lǐng)域。目前市場(chǎng)上主要產(chǎn)品有瑞典Biocore AB公司生產(chǎn)的Biocore 3000等。
表面等離子體技術(shù)應(yīng)用
2.表面等離子體波具有局域分布的特性,而且其分布深度可小于波長(zhǎng)量級(jí),突破衍射極限,使得表面等離子體波能夠應(yīng)用于制作亞波長(zhǎng)量級(jí)的光電子器件的生產(chǎn),有利用光電子集成器件的制作。例如:可以制作亞波長(zhǎng)量級(jí)的波導(dǎo),亞波長(zhǎng)量級(jí)的布拉克反射鏡,亞波長(zhǎng)量級(jí)的透鏡等。由于能夠突破極限,所以能夠應(yīng)用表面等離子體效應(yīng)來做近場(chǎng)顯微鏡,做曝光等等。
3.表面等離子體波在太陽能電池和LED等新型能源相關(guān)器件方面的應(yīng)用。目前可以在太陽能電池上利用表面等離子體效應(yīng)來提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率,同樣也可以在LED上應(yīng)用表面等離子體效應(yīng)提高其出光效率。如果能研制出商業(yè)化的產(chǎn)品,那么對(duì)于解決人類的能源問題,表面等離子體波也能貢獻(xiàn)自己的一份力量。