電壓升高、電源頻率增大,則處理強度大,處理作用好。但電源頻率過(guò)高或電極間隙太寬,會(huì )引起電極間過(guò)多的離子磕碰,構成不必要的能量損耗;而電極間距太小,會(huì )有感應損失,也有能量損耗。處理溫度較高時(shí),表面特性的變化較快、處理時(shí)刻延長(cháng),極性基團會(huì )增多;但時(shí)刻過(guò)長(cháng),表面則可能產(chǎn)生分化物,構成新的弱界面層。

極性基團附著(zhù)力

橡塑工業(yè)用等離子體表面處理設備;由于聚丙烯、PTFE等塑料材料是非極性的,對金屬附著(zhù)力強的極性基團印刷、粘接、涂布等工藝不經(jīng)表面處理不產(chǎn)生任何影響,因此在工業(yè)應用中對部分塑料制品進(jìn)行表面粘接時(shí),粘接難度較大。在一些生產(chǎn)過(guò)程中,使用一些化學(xué)物質(zhì)處理這些橡膠和塑料表面,可以改變粘合效果。但這種方法難以掌握,化學(xué)品本身有毒,操作繁瑣,成本高,而且化學(xué)品對橡塑材料原有的優(yōu)良性能有影響。

等離子處理后高分子材料表面接觸角的變化 fm = (cosθi-cosθp) (cosθp-cosθnp) (2) fim = (cosθf(wàn)-cosθnp) (cosθp-cosθnp(3)),fm和fim是相對的表示含量為高分子材料結晶區和非晶區各自的夾角;θi表示材料經(jīng)等離子體處理后的瞬時(shí)表面接觸角;θp為完全由極性基團組成的表面的接觸角。

材料表面的污染物的主要來(lái)源一般有兩種,極性基團附著(zhù)力通過(guò)物理化學(xué)方式吸附在表面的外來(lái)分子與表面自然氧化層:材料表面的污染物1). 物理吸附的外來(lái)分子一般可以通過(guò)加熱的方式使之解吸附,而化學(xué)吸附的外來(lái)分子則需要比較高能化學(xué)反應過(guò)程才能將之解吸附脫離材料表面;2). 表面自然氧化層一般生成在金屬表面,會(huì )對金屬的可焊性以及與其它材料的結合性能產(chǎn)生影響。

極性基團附著(zhù)力

極性基團附著(zhù)力

等離子技術(shù)在其中發(fā)揮著(zhù)非常重要的作用的技術(shù)。相信真空等離子清洗機技術(shù)的應用會(huì )越來(lái)越廣泛,技術(shù)會(huì )成熟,成本會(huì )降低,應用會(huì )越來(lái)越廣泛。。等離子清洗機在對金屬材料進(jìn)行等離子表面處理時(shí),可以去除材料表面的納米級油污、氧化物和銹跡。例如,如果金屬材料想要達到一定的焊接質(zhì)量,可以在焊接前對焊縫進(jìn)行等離子表面處理。金屬材料通常使用等離子清潔器進(jìn)行連接、焊接和氧化物去除。

空氣在高頻電的電離下,氣體原子中的電子從原子核中分離出來(lái), 使氣體狀態(tài)呈現出正負帶電粒子。 等離子清洗機清洗原理就是通過(guò)等離子發(fā)生器發(fā)出一組高頻電壓通過(guò)電極連接到密封腔中的金屬上,金屬附近的氣體在電極與金屬之間形成的高頻電場(chǎng)電離成等離子狀態(tài)。等離子狀態(tài)的氣體對金屬車(chē)上汽車(chē)門(mén)板的表面進(jìn)行化學(xué)反應作用,門(mén)板表面的雜質(zhì)被變成粒子和氣態(tài)物質(zhì)經(jīng)真空泵抽出以達到清洗門(mén)板表面的目的。

對氣體施加足夠的能量使之離化便成為等離子狀態(tài)。等離子體的“活性”組分包括:離子、電子、活性基團、激發(fā)態(tài)的核素(亞穩態(tài))、光子等。等離子清洗機就是通過(guò)利用這些活性組分的性質(zhì)來(lái)處理樣品表面,從而實(shí)現清潔等目的。等離子體和固體、液體或氣體一樣,是物質(zhì)的一種狀態(tài),也叫做物質(zhì)的第四態(tài)。對氣體施加足夠的能量使之離化便成為等離子狀態(tài)。等離子體的"活性"組分包括:離子、電子、活性基團、激發(fā)態(tài)的核素(亞穩態(tài))、光子等。

氧氣和氬氣都是非聚合性氣體,利用等離子體與晶片表面的二氧化硅層表面相互作用后,活性原子和高能電子破壞了原來(lái)的硅氧鍵結構,使其轉變?yōu)榉菢蜴I,表面活(化),并且造成和活性原子的電子結合能向更高能量方向移動(dòng),從而使其表面存在有大量的懸掛鍵,同時(shí)這些懸掛鍵以結合OH基團的形式存在,形成穩定結構。

極性基團附著(zhù)力

極性基團附著(zhù)力

3.聚合物表面發(fā)生變化:聚合物表面的離子鍵被等離子體破壞,對金屬附著(zhù)力強的極性基團在聚合物表面形成自由官能團。根據等離子體工藝氣體的化學(xué)性質(zhì),這些無(wú)表面官能團與等離子體中的原子或化學(xué)基團結合形成新的聚合物官能團,取代原來(lái)的表面聚合物。聚合物表面改性可以在不改變材料整體性能的情況下改變材料表面的化學(xué)性質(zhì);四。聚合物表面涂層:等離子涂層是通過(guò)工藝氣體的聚合在材料基材表面形成薄膜。質(zhì)膜薄。