等離子處理技術(shù)廣泛用于材料的表面處理,是一種有效、環(huán)保、節(jié)能的處理方法。等離子體是由高溫電離氣體產(chǎn)生的一種充滿電荷的狀態(tài),可以通過(guò)幾乎任何非金屬的表面進(jìn)行化學(xué)修飾和物理改性,實(shí)現(xiàn)對(duì)表面性質(zhì)的調(diào)控。等離子處理后,多久有效與樣品性質(zhì)、處理?xiàng)l件以及后續(xù)環(huán)境等因素有關(guān)。
樣品性質(zhì)
不同的材料具有不同的表面化學(xué)反應(yīng)活性、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及物理性質(zhì),其對(duì)等離子處理的響應(yīng)也會(huì)有區(qū)別。例如,聚合物、陶瓷、玻璃、金屬等材料對(duì)等離子處理的敏感度和穩(wěn)定性不同。而且,即使是同一種材料,在不同的材料加工工藝、生產(chǎn)方式或者來(lái)自不同來(lái)源的供應(yīng)商可能都會(huì)影響到處理后樣品的有效性。
處理?xiàng)l件
等離子處理的成本較高,尤其是在大規(guī)模生產(chǎn)領(lǐng)域中,處理時(shí)間和處理氣體種類、濃度等因素都會(huì)對(duì)處理效果造成影響。比如說(shuō),在相同處理下,使用不同的氣體和功率密度處理相同材料的結(jié)果可能會(huì)不一樣。 在優(yōu)化等離子處理工藝時(shí),需要考慮維持較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定操作條件,并防止過(guò)量電離和表面氧化。
后續(xù)環(huán)境
材料的使用環(huán)境對(duì)其性能具有重要影響。在實(shí)際應(yīng)用中,光、潮濕、高溫、低溫或化學(xué)介質(zhì)等都可能導(dǎo)致等離子處理效果的退化或失效。例如,等離子處理的特殊表面活性可能會(huì)因?yàn)樽匀画h(huán)境暴露而漸漸減弱。 因此,在等離子處理后多久有效這個(gè)問(wèn)題上,還要看考慮使用的時(shí)間和條件。
總之,等離子處理的效果受到眾多因素的影響,沒有明確的答案。因此,在實(shí)踐中,需要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),在合適的控制下觀測(cè)等離子體處理后的材料的性質(zhì)變化是否達(dá)到預(yù)期。而且等離子處理技術(shù)目前依然處于發(fā)展初期,需要開展更深入的研究和商業(yè)應(yīng)用,以提有效率和穩(wěn)定性,為其在各種領(lǐng)域應(yīng)用打下基礎(chǔ)。等離子處理機(jī)在對(duì)材料的功能上的要求
1.材料表面達(dá)因值增大、使表面附著力增大。
2.開膠的克星,去除油污,清除灰塵。
3.可用于清洗活化各種表面如玻璃、LED顯示屏,橡膠,硅膠等大部分有機(jī)物質(zhì)等。
4.破壞分子化學(xué)鍵、起到改性的作用。
5汽車行業(yè);汽車玻璃上,汽車工業(yè)車燈罩、剎車片、車門密封膠條的粘貼前的處理;機(jī)械行業(yè)金屬零部件的細(xì)微無(wú)害清潔處理,鏡片鍍涂前的處理。
.印刷包裝糊盒機(jī)械中對(duì)封邊位置的上膠前的處理。因?yàn)槠嚥A弦吭鏊畡核?br />
必須用我們機(jī)子處理后才能達(dá)到效果,可使水滴角變小,使被處理物體親水性增大,可使 汽車玻璃雨天模糊程度變小,更有利于開車。
6.手機(jī)屏幕表面處理、處理手機(jī)屏幕玻璃,如電子產(chǎn)品中,LCD屏的涂覆處理、機(jī)殼及按鍵鈕等結(jié)構(gòu)件的表面噴油絲印、PCB表面的除膠除污清潔、鏡片膠水粘貼前的處理等、使其增大表面張力、增大達(dá)因值降低水滴角。
7.醫(yī)療器械:增大親水性、殺菌、消毒、增大達(dá)因值等功效。
8.噴碼機(jī):噴碼不清晰或者噴不上碼;可用等離子處理機(jī)處理被噴碼物體的表面,使其被噴碼物體表面張力增大,活化物體表面,使噴碼更加牢固,
9.等離子處理機(jī)處理剎車片以增大達(dá)因值及表面張力,使其更容易達(dá)到處理效果。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(chǎng)的影響。在強(qiáng)電場(chǎng)作用下,等離子會(huì)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?yàn)楫?dāng)物質(zhì)被電離時(shí),它會(huì)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(yáng)火球、恒星等天體都是基于等離子運(yùn)動(dòng)機(jī)制進(jìn)行解釋的。
在分子級(jí)別上,化學(xué)反應(yīng)通常需要高能狀態(tài)來(lái)發(fā)生。通過(guò)等離子,可以實(shí)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(yáng)、恒星大氣和閃電等。
(2)電離:通過(guò)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(chǎng)限制自由電子運(yùn)動(dòng)的范圍,使高速分子在灌注等離子流動(dòng)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(guò)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(yáng)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(jī)污染物或無(wú)機(jī)污染物,如煙灰、有機(jī)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(jìn)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(guò)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(xì)胞培養(yǎng)等都有應(yīng)用。