低溫等離子體表面處理儀主要由供氣控制單元,真空室,等離子發(fā)生器,真空泵,等幾部分組成,通過電容式耦合射頻輝光放電的方式產(chǎn)生低溫等離子體。等離子體中含有豐富的離子、電子、自由基等活性粒子,可以對材料表面產(chǎn)生多種效應(yīng)。在刻蝕和清潔作用的同時,等離子體中的活性粒子將羧基(-COOH)、羥基(-OH)等含氧功能基團引入材料表面,增強材料表面的活性位點,提升材料的表面能,實現(xiàn)材料的表面活化。
設(shè)定低溫等離子體處理儀參數(shù)→樣品放入處理腔正極板上→打開真空泵→待真空度降至100Pa以下→開啟放電電源→處理完畢取出樣品
低溫等離子體表面處理儀真空室處理腔原理圖如圖1.1所示
圖1.1 低溫等離子體表面處理儀真空處理腔原理圖
等離子體改性高分子材料時,主要是其中的活性粒子起作用。這些活性粒子在高分子材料表面產(chǎn)生許多復(fù)雜的作用,包括刻蝕、交聯(lián)、表面刻蝕、產(chǎn)生自由基、引入極性基團等。
極性基團的引入
在等離子體表面處理時,高分子表面會形成大量自由基,與大氣中的氧接觸后則會發(fā)生氧化作用,形成親水性的基團。如羥基、羧基等,會使材料的親水性、粘結(jié)性得到改善,同時通過等離子體表面處理之后,聚合物表面的元素含量比例會發(fā)生比較明顯的變化。
等離子處理后還可以在聚合物表面引入各種極性基團,如NH3等離子體或N2和O2混合等離子體可以在高分子表面引入胺基、亞胺基或腈基等。
表面交聯(lián)
等離子體轟擊聚合物表面,可使聚合物表面產(chǎn)生自由基,正負電子,穩(wěn)態(tài)和亞穩(wěn)態(tài)的原子。其中電子、原子、自由基攻擊聚合物表面而移除聚合物表面的H原子而形成活性網(wǎng)點,聚合物表面的自由基活性點相互反應(yīng)而形成表面交聯(lián)。
表面刻蝕
在等離子體處理過程中,等離子體中的活性粒子會高速撞擊到材料的表面,并造成刻蝕作用,使材料表面變得凹凸不平,增加材料表面的粗糙度??涛g主要分為兩種,物理濺射和化學(xué)刻蝕。
低溫等離子體表面處理儀屬于干式處理設(shè)備,沒有化學(xué)改性中的烘干、廢水處理等工序,具有工藝簡單、節(jié)約能源、綠色無污染等優(yōu)點。更重要的是,等離子體處理僅僅涉及材料淺表面,作用深度在納米級別,一般不會影響材料本身的整體性能。
低溫等離子體表面處理儀工作流程:
設(shè)定低溫等離子體處理儀參數(shù)→樣品放入處理腔正極板上→打開真空泵→待真空度降至100Pa以下→開啟放電電源→處理完畢取出樣品
低溫等離子體表面處理儀真空室處理腔原理圖如圖1.1所示
圖1.1 低溫等離子體表面處理儀真空處理腔原理圖
低溫等離子體表面處理原理:
等離子體改性高分子材料時,主要是其中的活性粒子起作用。這些活性粒子在高分子材料表面產(chǎn)生許多復(fù)雜的作用,包括刻蝕、交聯(lián)、表面刻蝕、產(chǎn)生自由基、引入極性基團等。
極性基團的引入
在等離子體表面處理時,高分子表面會形成大量自由基,與大氣中的氧接觸后則會發(fā)生氧化作用,形成親水性的基團。如羥基、羧基等,會使材料的親水性、粘結(jié)性得到改善,同時通過等離子體表面處理之后,聚合物表面的元素含量比例會發(fā)生比較明顯的變化。
等離子處理后還可以在聚合物表面引入各種極性基團,如NH3等離子體或N2和O2混合等離子體可以在高分子表面引入胺基、亞胺基或腈基等。
表面交聯(lián)
等離子體轟擊聚合物表面,可使聚合物表面產(chǎn)生自由基,正負電子,穩(wěn)態(tài)和亞穩(wěn)態(tài)的原子。其中電子、原子、自由基攻擊聚合物表面而移除聚合物表面的H原子而形成活性網(wǎng)點,聚合物表面的自由基活性點相互反應(yīng)而形成表面交聯(lián)。
表面刻蝕
在等離子體處理過程中,等離子體中的活性粒子會高速撞擊到材料的表面,并造成刻蝕作用,使材料表面變得凹凸不平,增加材料表面的粗糙度??涛g主要分為兩種,物理濺射和化學(xué)刻蝕。
低溫等離子體表面處理儀屬于干式處理設(shè)備,沒有化學(xué)改性中的烘干、廢水處理等工序,具有工藝簡單、節(jié)約能源、綠色無污染等優(yōu)點。更重要的是,等離子體處理僅僅涉及材料淺表面,作用深度在納米級別,一般不會影響材料本身的整體性能。
型號 | NE-PE10F低溫等離子體表面處理儀 |
射頻電源 | 13.56MHz |
功率 | 0-300W可調(diào) |
真空度 | <30Pa |
工藝氣體通道 | 兩路(標配,可定制多路) |
腔體尺寸 | 長230mm×高175mm×深270mm |
腔體材質(zhì) | 不銹鋼 |
外形尺寸 | 長600mm×寬530mm×高574mm |