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技術(shù)交流

真空等離子處理改變表面活性的目的

發(fā)布時間:2023/10/31 8:13:38 | 信息來源:
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真空等離子表面處理機的特點和原理


真空等離子表面處理機由等離子發(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,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(jié)合鍵能,完全可以破裂有機大分子的化學(xué)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。處于非熱力學(xué)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(xué)鍵,提高粒子的化學(xué)反應(yīng)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。通過低溫等離子體表面處理,材料面發(fā)生多種的物理、化學(xué)變化。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(羥基、羧基),這些基因?qū)Ω黝愅糠蟛牧暇哂写龠M其粘合的作用,在粘合和油漆應(yīng)用時得到了優(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。不需其他機器、化學(xué)處理等強烈作用成份來增加粘合性。


真空等離子處理的特點是,一、對包裝盒表面處理深度較小但非常均勻。二、沒有紙屑飛沫出現(xiàn),屬于環(huán)保處理。三、等離子噴頭距離包裝盒之間有一定的距離,只有通過噴頭把低溫等離子噴射到包裝盒需要涂膠處,可處理各類復(fù)雜形狀的包裝盒,連續(xù)性運作,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。四、工作中不需要消耗其他燃料,只需接上普通電源即可運行,大大降低包裝印刷成本。


真空等離子表面處理機,目前已經(jīng)開發(fā)了單噴頭,雙噴頭,三噴頭,旋轉(zhuǎn)噴頭等多款型號,噴出的是低溫等離子,形狀像火焰,但不會點燃包裝盒。另外,為方便用戶,等離子表面處理機還具有安全連鎖功能,用戶可根據(jù)需要,安裝產(chǎn)線中自動控制裝置,一旦產(chǎn)線中無包裝盒經(jīng)過,等離子表面處理機會立刻自動停止噴射等離子,而有包裝盒經(jīng)過時,它又自動噴出等離子
還有真空等離子處理機,在一個密封艙體內(nèi)設(shè)置電極,在真空泵的作用下是艙體內(nèi)的氣壓達到5--10毫托,再在高頻發(fā)生器的作用下,電極之間產(chǎn)生等離子體,然后對樣品表面進行處理,來達到改變表面活性的目的。等離子的性質(zhì)
等離子與普通氣體非常不同,其具有電性質(zhì)。在等離子中,由于自由電子的存在,它具有導(dǎo)電性和磁性,并且可以受到外部電、磁場的影響。在強電場作用下,等離子會出現(xiàn)諸如等離子振蕩、電離、電極化等現(xiàn)象。


等離子還是一種散熱體系,因為當(dāng)物質(zhì)被電離時,它會釋放大量的能量并以熱量的形式散發(fā)出去。這種特性使得等離子在高溫物理學(xué)和天文學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,例如太陽火球、恒星等天體都是基于等離子運動機制進行解釋的。


在分子級別上,化學(xué)反應(yīng)通常需要高能狀態(tài)來發(fā)生。通過等離子,可以實現(xiàn)氣體和液體系統(tǒng)中的低能輸入,從而引發(fā)化學(xué)反應(yīng)。此外,等離子還可以催化普通反應(yīng),增加起始前體與相鄰分子之間的激活反應(yīng)。


等離子的制備方法
產(chǎn)生等離子有許多方法,其中包括:


(1)高溫氣體:這是產(chǎn)生等離子基本的方式,將物質(zhì)加熱到足夠高的溫度,從而使其電離,具有典型的氣體放電特征。例如太陽、恒星大氣和閃電等。


(2)電離:通過外部輸入能量,例如放電等,將氣體從不穩(wěn)定態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殡婋x態(tài),形成等離子。例如激光誘導(dǎo)等離子和電弧放電等。


(3)磁控制:利用磁場限制自由電子運動的范圍,使高速分子在灌注等離子流動區(qū)域內(nèi)發(fā)生電離,例如等離子切割和光阻清洗中均有應(yīng)用。


(4)化學(xué)方法:通過特殊化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生等離子,如等離子聚合和電弧等離子體涂覆技術(shù)。


等離子的應(yīng)用
等離子應(yīng)用十分廣泛,其中一些領(lǐng)域包括:


(1)等離子切割:利用帶電粒子束將材料燒蝕,可以用于微加工和可視微結(jié)構(gòu)制造等。


(2)等離子涂層:涂覆或覆蓋的工業(yè)表面,增加耐磨性、耐氧化性、降解防止和美觀,例如染料敏化太陽能電池鋅氧化物涂層。


(3)等離子清洗:可以有效地除去各種工業(yè)表面的各種有機污染物或無機污染物,如煙灰、有機物、銅鋁和硅等。


(4)等離子聚合:利用分子之間的靜電力增加化學(xué)反應(yīng)中起始前體分子與相鄰分子的激活能,促進反應(yīng)發(fā)生,例如高分子合成和納米材料制備。


(5)等離子刻蝕:通過帶電粒子束將表面刻蝕,可以用于制造各種微結(jié)構(gòu)器件,例如微流控芯片和光子晶體等。


(6)等離子醫(yī)學(xué):醫(yī)療設(shè)備制造,癌癥治療和細胞培養(yǎng)等都有應(yīng)用。等離子表面處理的處理工藝   
    1.等離子表面處理過的表面,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.常壓等離子表面處理具有極為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,這使其成為行業(yè)中廣受關(guān)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(xiàn)現(xiàn)代制造工藝所追求的高品質(zhì),高可靠性,率,低成本和環(huán)保等目標(biāo)
3.等離子態(tài)(Plasma)被稱為是物質(zhì)的四態(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(yīng)用,采用等離子表面處理器處理膠結(jié)面工藝可以極大的提高粘接強度,降低成本,粘接質(zhì)量穩(wěn)定,產(chǎn)品一致性好,不產(chǎn)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(yīng)用,在目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于車燈、各種橡膠封條、內(nèi)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。


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