真空等離子清洗機(jī)是一種有效、環(huán)保的表面清洗設(shè)備，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、光伏、醫(yī)療、航天等領(lǐng)域中。其清洗原理主要基于等離子體化學(xué)反應(yīng)和物理作用相結(jié)合的過(guò)程。
一、真空等離子清洗機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
真空等離子清洗機(jī)主要由注入系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、等離子發(fā)生器、反應(yīng)室及廢氣處理系統(tǒng)等組成。其中注入系統(tǒng)負(fù)責(zé)將清洗物料送到反應(yīng)室內(nèi)部，并注入待清洗氣體；真空系統(tǒng)負(fù)責(zé)維持反應(yīng)室內(nèi)部的真空度；等離子發(fā)生器負(fù)責(zé)產(chǎn)生等離子體，并激活清洗氣體；反應(yīng)室則是清洗反應(yīng)的關(guān)鍵部位，利用等離子體化學(xué)反應(yīng)和物理作用進(jìn)行表面清洗；廢氣處理系統(tǒng)則主要負(fù)責(zé)回收和處理清洗產(chǎn)生的廢氣。
二、等離子體化學(xué)反應(yīng)的原理
等離子體是一種高能量帶電氣體狀態(tài)，具有較高的離解度和反應(yīng)活性。當(dāng)高能量電場(chǎng)作用于清洗氣體時(shí)，清洗氣分子中的電子被撞出，并與其他分子或原子發(fā)生碰撞，形成離子、自由基等高活性物質(zhì)。這些高活性的物質(zhì)具有強(qiáng)氧化還原能力，可以加速雜質(zhì)的去除、表面的去污以及鈍化處理。同時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)清洗氣體、電場(chǎng)強(qiáng)度、反應(yīng)時(shí)間和溫度等參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同材料表面的清洗效果。
三、物理作用的原理
等離子體在帶電的狀態(tài)下，會(huì)聚集在物體表面，并通過(guò)靜電吸引力使物質(zhì)與等離子體產(chǎn)生相互作用，實(shí)現(xiàn)清洗。物理作用主要包括以下幾種：
1.轟擊清洗法，即利用等離子體粒子的高動(dòng)能對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行轟擊，將其從物體表面清洗出來(lái)。
2.消蝕清洗法，即利用等離子體中的高能離子打擊表面材料，實(shí)現(xiàn)深度清洗。
3.離子注入法，即利用等離子體中的離子對(duì)材料表面進(jìn)行注入改性。
4.表面硬化法，即由等離子體引起的高速響應(yīng)熱震導(dǎo)致表面結(jié)構(gòu)的組織變化，增強(qiáng)表面的硬度和耐腐蝕性。
四、真空等離子清洗機(jī)的清洗優(yōu)勢(shì)
1.有效：真空等離子清洗機(jī)具有高能量、高反應(yīng)速度等特點(diǎn)，可快速清洗復(fù)雜表面上的污染物和粘附雜質(zhì)。
2.環(huán)保：清洗過(guò)程不含有任何有害化學(xué)藥品，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
3.安全：在清洗過(guò)程中，沒(méi)有明火、爆炸等安全隱患，操作更加穩(wěn)定與安全。
4.兼容性好：真空等離子清洗機(jī)可以適用于多種類型材料的清洗，如金屬、玻璃、塑料、陶瓷等。
5.表面質(zhì)量?jī)?yōu)異：采用真空等離子清洗技術(shù)可以達(dá)到納米級(jí)別的清洗效果，使得清洗后的材料表面平整、光滑，光致反射率增強(qiáng)，提高其光電性能。同時(shí)，通過(guò)鈍化處理等措施，可以大幅減輕材料表面氧化、銹蝕等問(wèn)題，延長(zhǎng)使用壽命。等離子設(shè)備是一種高科技設(shè)備，它在工業(yè)上的應(yīng)用已經(jīng)遙遙領(lǐng)先。等離子設(shè)備的主要作用是將氣體或液體轉(zhuǎn)化為等離子體，這種等離子體可以用于各種工業(yè)應(yīng)用，如表面處理、材料加工、醫(yī)療、環(huán)保等領(lǐng)域。本文將詳細(xì)介紹等離子設(shè)備在工業(yè)上的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用。
一、等離子設(shè)備的優(yōu)勢(shì)
能：等離子設(shè)備可以在短時(shí)間內(nèi)將氣體或液體轉(zhuǎn)化為等離子體，這種等離子體可以用于各種工業(yè)應(yīng)用，如表面處理、材料加工、醫(yī)療、環(huán)保等領(lǐng)域。等離子體的高能量和高溫度可以使其在短時(shí)間內(nèi)完成各種工業(yè)加工任務(wù)，從而提高生產(chǎn)效率。
精度高：等離子設(shè)備可以精確控制等離子體的溫度、密度、成分等參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的精確加工和表面處理。這種精確控制可以使得等離子體在加工過(guò)程中不會(huì)對(duì)材料造成過(guò)多的損傷，從而保證了加工質(zhì)量和產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
環(huán)保節(jié)能：等離子設(shè)備可以在不使用化學(xué)藥品的情況下完成表面處理和材料加工任務(wù)，從而減少了對(duì)環(huán)境的污染。此外，等離子設(shè)備的能耗也比傳統(tǒng)的加工設(shè)備低，從而節(jié)約了能源和成本。
二、等離子設(shè)備的應(yīng)用
表面處理：等離子設(shè)備可以用于表面處理，如清洗、去污、除油、除氧化層等。等離子體的高能量和高溫度可以使其在短時(shí)間內(nèi)完成表面處理任務(wù)，從而提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
材料加工：等離子設(shè)備可以用于材料加工，如切割、焊接、打孔、雕刻等。等離子體的高能量和高溫度可以使其在短時(shí)間內(nèi)完成材料加工任務(wù)，從而提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
醫(yī)療：等離子設(shè)備可以用于醫(yī)療領(lǐng)域，如治療皮膚病、癌癥、糖尿病等。等離子體可以殺死細(xì)菌和病毒，從而達(dá)到治療的效果。
環(huán)保：等離子設(shè)備可以用于環(huán)保領(lǐng)域，如凈化空氣、凈化水質(zhì)等。等離子體可以分解有害物質(zhì)，從而凈化環(huán)境。
總之，等離子設(shè)備在工業(yè)上的應(yīng)用已經(jīng)遙遙領(lǐng)先，其能、精度高、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)勢(shì)使得其在各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。未來(lái)，隨著科技的不斷發(fā)展，等離子設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)更加廣泛，為人類的生產(chǎn)和生活帶來(lái)更多的便利和效益。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(rùn)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(rùn)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(rùn)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(guò)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(guò)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(kāi)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(lái)。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(guò)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)厣邷囟龋越档湍z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。
