低溫等離子體處理纖維設備對PBO纖維潤濕性的影響:聚對苯撐苯并二噁唑纖維((PBO)是一種高性能纖維,單分子反應表面反應活化能具有高模、高強、耐高溫等顯著(zhù)特點(diǎn),被認為是‘21世紀纖維’。PBO分子中含苯環(huán)及芳雜環(huán),取向度高,PBO纖維表面光滑且缺少活性基團,本身呈化學(xué)惰性,潤濕性差,這也導致了PBO纖維粘附性差,限制了其在復合材料及層壓織物領(lǐng)域中的應用。PBO纖維潤濕性的改善有著(zhù)重要意義。
但是這種火焰處理只對于一些普通的且處理要求不高的材料。像一些不耐高溫且處理要求高的,表面反應活化能例如半導體行業(yè)、電子行業(yè)等等許多配件都需要做表面處理,這時(shí)候就需要用到等離子清洗機。
經(jīng)低溫等離子體表面處理后,表面反應活化能材料表面發(fā)生許多物理和化學(xué)變化,如刻蝕和粗糙,形成致密的交聯(lián)層,或引入含氧極性基團,分別提高親水性、附著(zhù)力、染色性、生物相容性和電學(xué)性能。在合適的工藝條件下對材料表面進(jìn)行處理,使材料表面被覆蓋并印刷。在電極兩端施加交流高頻高壓,使兩電極之間的空氣產(chǎn)生氣體電弧放電,形成等離子體區。電子不斷與運動(dòng)中的氣體分子碰撞,產(chǎn)生大量新的電子,這些電子到達陽(yáng)極后會(huì )聚集在介質(zhì)表面,實(shí)現表面改性。
自由團體的作用主要是能量傳遞的過(guò)程中化學(xué)反應“激活”的激發(fā)態(tài)氧自由基具有很高的能量,分子表面,很容易會(huì )產(chǎn)生新的氧自由基,和新形式的氧自由基上不穩定狀態(tài),當成更小的分子,很可能會(huì )發(fā)生分解反應,表面反應活化能產(chǎn)生新的氧自由基,這個(gè)過(guò)程可能會(huì )繼續,最終分解成水和二氧化碳等簡(jiǎn)單分子。在其他情況下,當氧自由基與物體表面的分子結合時(shí),這種能量也是新的表面反應的驅動(dòng)力,觸發(fā)物體表面物質(zhì)的化學(xué)去除。
單分子反應表面反應活化能
引線(xiàn)鍵合工藝可以使用等離子技術(shù)非常有效地預處理敏感和易碎的組件,例如硅晶片、液晶顯示器和集成電路 (IC)。常壓等離子設備在這方面的技術(shù)應用已經(jīng)非常成熟和穩定。。常壓等離子噴涂控制涂層的技術(shù)難點(diǎn):常壓等離子噴涂工藝將粉末載氣快速送入高溫高速等離子火焰流,加熱加速、冷卻、凍結、熔融或半熔融狀態(tài)。膨脹和凍結固化并最終形成與基材接觸的平坦單層。在宏觀(guān)尺度上,大量的單分子層不斷地構建,最終形成薄膜。
真空等離子清洗機與材料表面化學(xué)清洗原理等離子體與材料表面產(chǎn)生的化學(xué)反應主要是利用等離子體里的自由基來(lái)與材料表面做化學(xué)反應,在化學(xué)反應里常用的氣體有氧氣、氫氣、甲烷等,這些氣體在電漿內反應成高活性的自由基,自由基的作用表現在化學(xué)反應過(guò)程中能量傳遞的“活化”作用,處于激發(fā)狀態(tài)的自由基具有較高的能量,易于與物體表面分子結合時(shí)會(huì )形成新的自由基,新形成的自由基同樣處于不穩定的高能量狀態(tài),很可能發(fā)生分解反應,在變成較小分子同時(shí)生成新的自由基,這種反應過(guò)程還可能繼續進(jìn)行下去,最后分解成水、二氧化碳之類(lèi)的簡(jiǎn)單分子。
在電極間高壓電場(chǎng)的作用下,產(chǎn)生電子設備、離子、分子、中性原子、激發(fā)原子、光子和自由基等大量高能粒子,粒子的總負電荷等于宏觀(guān)電中性。 等離子體表面處理儀中富集的高活性粒子具有如下特征:活性氣氛、高活性粒子具有高動(dòng)能和電場(chǎng)內能,為化學(xué)反應提供活化能和化學(xué)反應的可能性。其生產(chǎn)過(guò)程主要是生物質(zhì)燃料基體內化學(xué)鍵的斷裂聚合,以及生成新的化學(xué)鍵。。
等離子體表面處理機的作用是通過(guò)導電氣體產(chǎn)生等離子體技術(shù),等離子體技術(shù)中往往含有特殊的粒子,這些粒子可以與頭盔外殼表面的原材料、高分子材料如ABS、PC、碳纖維等發(fā)生反應,從而切斷長(cháng)分子鏈結構,原材料表面高能表面組織,此外,頭盔殼也可以產(chǎn)生一個(gè)稍微不平滑的表面后,很難被人類(lèi)眼睛的物理轟擊粒子,以提高原材料的表面活化能和改進(jìn)包裝和印刷性能。
單分子反應表面反應活化能
這種分子形成的固體材料表面,單分子反應表面反應活化能很容易被水浸潤。擁有這一特性就是物質(zhì)的親水性。親水性是一種分子能通過(guò)氫鍵和水形成短暫結合的物理性質(zhì)。由于熱力學(xué)的作用,這個(gè)分子不僅能溶于水,而且能溶于其它極性溶液。一種親水性分子,或稱(chēng)一種分子的親水性部分,它具有極化能力,使之形成氫鍵,并使之更易溶于油溶液或其它疏水性溶液的水中。親水性和疏水的分子也可以分別稱(chēng)為極性的和非極性的分子。親水性原理:易與水發(fā)生氫鍵結合的特性稱(chēng)為親水性。
這一結果是由于使用低溫等離子體對膠結表面進(jìn)行預處理而成為可能的,單分子反應表面反應活化能而大氣低溫等離子體表面處理設備使這一工藝在連續生產(chǎn)和成本方面可以接受。由于它工作在常壓下,可以很好地與現有的生產(chǎn)線(xiàn)結合,實(shí)現連續生產(chǎn)。由于這些特點(diǎn),低溫等離子體工廠(chǎng)設備在制造企業(yè)中得到了廣泛的應用。因為改變其超親水清潔活化能使其表面潔凈。