等離子粘接影響設(shè)備強(qiáng)度的物理因素
1.表面粗糙度：
當(dāng)膠粘劑良好地浸潤被粘材料表面時(shí)（接觸角θ<90°），表面的粗糙化有利于提高膠粘劑液體對(duì)表面的浸潤程度，增加膠粘劑與被粘材料的接觸點(diǎn)密度，從而有利于提高粘接強(qiáng)度。反之，當(dāng)膠粘劑對(duì)被粘材料浸潤不良時(shí)（θ>90°）,表面的粗糙化就不利于粘接強(qiáng)度的提高。
2.表面處理:
粘接前的表面處理是粘接成功的關(guān)鍵，其目的是能獲得牢固耐久的接頭。由于被粘材料存在氧化層（如銹蝕）、鍍鉻層、磷化層、脫模劑等形成的“弱邊界層”，被粘物的表面處理將影響粘接強(qiáng)度。例如，聚乙烯表面可用熱鉻酸氧化處理而改善粘接強(qiáng)度，加熱到70-80時(shí)處理1-5分鐘，就會(huì)得到良好的可粘接表面，這種方法適用于聚乙烯板、厚壁管等。而聚乙烯薄膜用鉻酸處理時(shí)，只能在常溫下進(jìn)行。如在上述溫度下進(jìn)行，則薄膜的表面處理，采用等離子或微火焰處理。
對(duì)天然橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠和氯丁橡膠表面用濃硫酸處理時(shí)，希望橡膠表面輕度氧化，故在涂酸后較短的時(shí)間，就要將硫酸徹底洗掉。過度的氧化反而在橡膠表面留下更多的脆弱結(jié)構(gòu)，不利于粘接。
對(duì)硫化橡膠表面局部粘接時(shí)，表面處理除去脫膜劑，不宜采用大量溶劑洗滌，以免不脫膜劑擴(kuò)散到處理面上妨礙粘接。
鋁及鋁合金的表面處理，希望鋁表面生成氧化鋁結(jié)晶，而自然氧化的鋁表面是十分不規(guī)則的、相當(dāng)疏松的氧化鋁層，不利于粘接。所以，需要除去自然氧化鋁層。但過度的氧化會(huì)在粘接接頭中留下薄弱層。
3.滲透：
已粘接的接頭，受環(huán)境氣氛的作用，常常被滲進(jìn)一些其他低分子。例如，接頭在潮濕環(huán)境或水下，水分子滲透入膠層；聚合物膠層在有機(jī)溶劑中，溶劑分子滲透入聚合物中。低分子的透入首先使膠層變形，然后進(jìn)入膠層與被粘物界面。使膠層強(qiáng)度降低，從而導(dǎo)致粘接的破壞。
滲透不僅從膠層邊沿開始，對(duì)于多孔性被粘物，低分子物還可以從被粘物的空隙、毛細(xì)管或裂縫中滲透到被粘物中，進(jìn)而侵入到界面上，使接頭出現(xiàn)缺陷乃至破壞。滲透不僅會(huì)導(dǎo)致接頭的物理性能下降，而且由于低分子物的滲透使界面發(fā)生化學(xué)變化，生成不利于粘接的銹蝕區(qū)，使粘接完全失效。
4.遷移：
含有增塑劑被粘材料，由于這些小分子物與聚合物大分子的相容性較差，容易從聚合物表層或界面上遷移出來。遷移出的小分子若聚集在界面上就會(huì)妨礙膠粘劑與被粘材料的粘接，造成粘接失效。
5.壓力：
在粘接時(shí)，向粘接面施以壓力，使膠粘劑更容易充滿被粘體表面上的坑洞，甚至流入深孔和毛細(xì)管中，減少粘接缺陷。對(duì)于粘度較小的膠粘劑，加壓時(shí)會(huì)過度地流淌，造成缺膠。因此，應(yīng)待粘度較大時(shí)再施加壓力，也促使被粘體表面上的氣體逸出，減少粘接區(qū)的氣孔。
對(duì)于較稠的或固體的膠粘劑，在粘接時(shí)施加壓力是必不可少的手段。在這種情況下，常常需要適當(dāng)?shù)厣邷囟?，以降低膠粘劑的稠度或使膠粘劑液化。例如，絕緣層壓板的制造、飛機(jī)旋翼的成型都是在加熱加壓下進(jìn)行。
為了獲得較高的粘接強(qiáng)度，對(duì)不同的膠粘劑應(yīng)考慮施以不同的壓力。一般對(duì)固體或高粘度的膠粘劑施高的壓力，而對(duì)低粘度的膠粘劑施低的壓力。
6.膠層厚度：
較厚的膠層易產(chǎn)生氣泡、缺陷和早期斷裂，因此應(yīng)使膠層盡可能薄一些，以獲得較高的粘接強(qiáng)度。另外，厚膠層在受熱后的熱膨脹在界面區(qū)所造成的熱應(yīng)力也較大，更容易引起接頭破壞。
7.負(fù)荷應(yīng)力:
在實(shí)際的接頭上作用的應(yīng)力是復(fù)雜的，包括剪切應(yīng)力、剝離應(yīng)力和交變應(yīng)力。
（1） 切應(yīng)力：由于偏心的張力作用，在粘接端頭出現(xiàn)應(yīng)力集中，除剪切力外，還存在著與界面方向一致的拉伸力和與界面方向垂直的撕裂力。此時(shí)，接頭在剪切應(yīng)力作用下，被粘物的厚度越大，接頭的強(qiáng)度則越大。
（2） 剝離應(yīng)力：被粘物為軟質(zhì)材料時(shí)，將發(fā)生剝離應(yīng)力的作用。這時(shí)，在界面上有拉伸應(yīng)力和剪切應(yīng)力作用，力集中于膠粘劑與被粘物的粘接界面上，因此接頭很容易破壞。由于剝離應(yīng)力的破壞性很大，在設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免采用會(huì)產(chǎn)生剝離應(yīng)力的接頭方式。等離子處理器是一種新型的高溫、高能量加工技術(shù)，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、玻璃、陶瓷、金屬材料等領(lǐng)域的表面處理和改性。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，由于不同材料的特性和操作參數(shù)的影響，等離子處理器有時(shí)可能出現(xiàn)不出火的情況。本篇文章旨在通過探討其原因，并提供相應(yīng)的解決方案。
1.等離子發(fā)生器參數(shù)設(shè)置不合理
等離子處理器通常配備了專門的等離子發(fā)生器，用于產(chǎn)生和維持等離子體。如果等離子發(fā)生器的參數(shù)設(shè)置不合理，例如電流、功率、頻率等設(shè)置不當(dāng)，就會(huì)導(dǎo)致等離子體無法形成和維持，從而造成不出火的情況。此時(shí)，需要重新調(diào)整等離子發(fā)生器的參數(shù)。
2.氣體流量過小或過大
在等離子處理器中，氣體是產(chǎn)生等離子體必不可少的介質(zhì)。如果氣體的流量設(shè)置不合理，即過小或過大，就會(huì)導(dǎo)致等離子體無法形成和維持，從而無法進(jìn)行加工。此時(shí)，需要適當(dāng)調(diào)整氣體的流量。
3.加工工件表面不清潔
加工工件表面的油污、灰塵等雜質(zhì)會(huì)影響等離子處理器的效果。如果加工工件表面不清潔，就會(huì)導(dǎo)致等離子體無法與工件表面有效接觸，從而不能進(jìn)行加工。此時(shí)，需要對(duì)加工工件進(jìn)行徹底的清洗，并確保表面干燥和無雜質(zhì)。
4.加工功率過低或過高
等離子處理器加工功率是控制加工效果的重要參數(shù)之一。如果加工功率過低，可能導(dǎo)致等離子體無法充分激發(fā)，造成加工效果差；如果加工功率過高，可能會(huì)導(dǎo)致等離子體過度激發(fā)，產(chǎn)生過多的放電，進(jìn)而造成不出火的情況。此時(shí)，需要調(diào)整加工功率，使其處于適宜的范圍內(nèi)。
5.材料特性不同
不同的材料具有不同的化學(xué)成分和物理性質(zhì)，對(duì)等離子體的形成和維持有著不同的要求。例如，玻璃等非金屬材料通常需要較高的頻率來產(chǎn)生等離子體，而金屬材料則通常需要較高的電流和功率。因此，在進(jìn)行等離子處理時(shí)，需要針對(duì)不同的材料進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置。
以上為等離子處理器不出火的主要原因及其解決方案。在實(shí)際操作中，我們還應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：
1.在使用等離子處理器前，仔細(xì)閱讀廠家提供的說明和操作手冊(cè)，并按照要求正確設(shè)置參數(shù)；
2.在加工之前，對(duì)加工工件進(jìn)行充分清洗和檢查，確保表面干燥、干凈、無雜質(zhì)；
3.在操作過程中，隨時(shí)觀察等離子體的狀態(tài)和加工效果，及時(shí)調(diào)整參數(shù)以達(dá)到佳效果；
4.注意設(shè)備的保養(yǎng)和維護(hù)，定期進(jìn)行清洗和檢查，及時(shí)更換損壞的部件。
綜上所述，等離子處理器不出火可能是由多種原因引起的，需要根據(jù)具體情況進(jìn)行分析和處理。合理設(shè)置參數(shù)、適當(dāng)調(diào)整氣體流量、確保加工表面干凈、注意加工功率及不同材料特性等，都是避免或解決這一問題的有效方法。等離子表面處理機(jī)是一種利用等離子體在表面上產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的技術(shù)，可以改變材料表面的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)表面的改性、功能化和涂覆等目的。本文將詳細(xì)介紹等離子表面處理機(jī)在表面發(fā)生的反應(yīng)。
等離子體的生成和作用
等離子表面處理機(jī)是通過產(chǎn)生等離子體來實(shí)現(xiàn)表面處理的。等離子體是一種高能量、高反應(yīng)性的物質(zhì)，可以在表面上激發(fā)化學(xué)反應(yīng)。等離子體的生成方式有多種，如輝光放電、微波放電、射頻放電等。在等離子體的作用下，表面化學(xué)鍵的斷裂和形成，表面的化學(xué)結(jié)構(gòu)和功能可以得到改變。
表面反應(yīng)的類型
等離子表面處理機(jī)可以實(shí)現(xiàn)多種表面反應(yīng)，包括化學(xué)反應(yīng)、物理反應(yīng)和生物反應(yīng)等。其中，化學(xué)反應(yīng)是常見的一種表面反應(yīng)類型，可以實(shí)現(xiàn)表面的功能化、改性和涂覆等目的。物理反應(yīng)則主要是通過等離子體的高能量作用，改變表面的物理性質(zhì)，如表面形貌、粗糙度等。生物反應(yīng)則是利用等離子體的高能量作用，破壞細(xì)胞膜和細(xì)胞壁，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞殺滅、消毒等目的。
表面反應(yīng)的機(jī)理
等離子表面處理機(jī)的表面反應(yīng)機(jī)理是復(fù)雜的，涉及多種物理和化學(xué)過程。一般來說，等離子體的高能量作用可以激發(fā)表面化學(xué)鍵的斷裂和形成，從而改變表面的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。具體來說，等離子體可以將表面的化學(xué)鍵斷裂成自由基、離子或原子等活性物質(zhì)，然后與外部的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，形成新的化學(xué)鍵。另外，等離子體還可以通過表面的物理作用，改變表面的形貌和粗糙度，從而改變表面的物理性質(zhì)。
表面反應(yīng)的應(yīng)用
等離子表面處理機(jī)的表面反應(yīng)具有廣泛的應(yīng)用，包括材料改性、涂覆、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。其中，材料改性是常見的應(yīng)用之一，可以通過等離子表面處理機(jī)實(shí)現(xiàn)材料表面的功能化、涂覆、防腐等目的。涂覆則是利用等離子體在表面上形成涂層，實(shí)現(xiàn)表面的保護(hù)和改性。生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域則是利用等離子體的高能量作用，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞殺滅、消毒、生物材料表面的改性等目的。環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域則是利用等離子表面處理機(jī)實(shí)現(xiàn)廢水、廢氣的處理和凈化。
總之，等離子表面處理機(jī)是一種利用等離子體在表面上產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的技術(shù)，可以改變材料表面的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)表面的改性、功能化和涂覆等目的。等離子表面處理機(jī)可以實(shí)現(xiàn)多種表面反應(yīng)類型，包括化學(xué)反應(yīng)、物理反應(yīng)和生物反應(yīng)等。表面反應(yīng)的機(jī)理是復(fù)雜的，涉及多種物理和化學(xué)過程。等離子表面處理機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，包括材料改性、涂覆、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。
