等離子體和工件表面的化學反應和常規(guī)化學反應有很大不同,由于高速電子的轟擊,很多在常溫下很穩(wěn)定的氣體或蒸汽都可以以等離子體的形式和工件表面反應,產(chǎn)生許多奇特的、有用的效果:
等離子清洗機工藝原理
清洗和刻蝕: 例如，在進行清洗時，工作氣體往往用氧氣，它被加速了的電子轟擊成氧離子、自由基后，氧化性極強。工件表面的污物，如油脂、助焊劑、感光膜、脫膜劑、沖床油等，很快就會被氧化成二氧化碳和水，而被真空泵抽走，從而達到清潔表面,改善浸潤性和粘結性的目的。低溫等離子處理僅涉及材料的淺表面( <10nm),不會對材料主體的性質(zhì)產(chǎn)生影響。由于等離子體清洗是在高真空下進行的，所以等離子體中的各種活性離子的自由程很長，他們的穿透和滲透能力很強，可以進行復雜結構的處理，包括細管和盲孔。 

真空腔內(nèi)柔和淡紅色的等離子體，逐步剝離電真空元件上的油污 

引入官能基團:高分子材料用N₂、NH₃、O₂、SO₂等氣體的等離子體處理, 等離子清洗機可以改變表面的化學組成,引入相應新的官能基團: -NH₂、-OH、-COOH、-SO₃H 等.這些官能團可使聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯等這些完全惰性的基材變成官能團材料,可以提高表面極性,浸潤性,反應性,極大地提高了其使用價值。與氧等離子體相反,而經(jīng)含氟氣體的低溫等離子體處理, 可在基材表面引入氟原子, 使基材具有增水性。

聚合: 等離子清洗機工藝原理為很多乙烯基單體,如乙烯、苯乙烯等在等離子體條件下,不要其他任何催化劑和引發(fā)劑而在工件表面實現(xiàn)聚合,甚至甲烷,乙烷,苯這些在常規(guī)聚合條件下不能聚合的物質(zhì), 都可以在等離子體條件下在工件表面實現(xiàn)交聯(lián)聚合。這種聚合層可以達到非常致密,并且和基材結合的非常結實。在國外塑料啤酒瓶和汽車油箱就采用等離子體聚合上這樣一層致密層,用以防治微量的泄漏。 高分子的生物醫(yī)學材料表面也可以通過這種致密層阻止塑料中的增塑劑等有毒物質(zhì)向人體組織中擴散。光學元件常可用等離子清洗機的聚合方法在表面加上一層恰當?shù)墓鈱W薄膜,以便提高光學元件的性能。

等離子體的接枝: 等離子清洗機工藝原理就是通過等離子體前處理使高分子材料表面生成活性自由基,由此引發(fā)乙烯基單體在材料表面上聚合。等離子體還可以引發(fā)一些不規(guī)則的表面(如瓶子的內(nèi)壁) 進行接枝反應。選擇適當?shù)慕又误w,控制恰當?shù)慕又Ψ磻獥l件可改善材料的親水或拒水性、粘附性、防腐、耐磨、導電性及滲透選擇性及生物相容性等。因此等離子體接枝是極富創(chuàng)造性和應用前景的。
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