等离子表面改性原理
文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2023-11-09
等离子表面改性技术是应用等离子体发生器产生的部分电离等离子体来对材料进行处理的技术。等离子体具有不同于物质的固态、液态和气态的性质，是由自由电子、正负离子、自由基、光子和激发分子组成的复杂混合物，被认为是物质的第四种聚集状态。
等离子表面改性作为一种清洁、环保、简便的处理工艺，在各行各业中有了越来越多的应用。等离子体的作用效果在处理材料表面100nm以下，只改变材料表面的性质，而不影响材料的本体性能。因此，等离子表面改性技术在材料领域有着广阔的应用前景，包括改善材料材料的疏水性、亲水性、染色性能、粘接性能和抗菌性等等。
等离子表面改性原理
当材料经过等离子体处理时，材料的表面会受到等离子活性粒子和紫外线光子的轰击，这些粒子以不同的能量分布撞击材料表面，使得活性物质具有足够的能量来分解化学键并在材料表面引发反应，反应类型及结果由工作气体种类，放电电压，频率等条件共同决定。等离子体改性材料表面主要有以下4种方式：
等离子表面改性原理
(1) 表面清洁：在等离子体的轰击下去除材料表面的杂质和化合物，使氧化物、油脂等挥发清除，而材料的整体性能基本不受影响。
(2) 表面刻蚀：等离子体中的离子和中性物质与基体表面的分子碰撞，改变基体表面形态，产生物理的刻蚀效果，使处理后的样品表面粗糙化。目前多采用化学惰性大且成本较低的氩气作为等离子体反应气体。
(3) 表面活化：活性等离子体在与材料表面发生碰撞时打破原有的共价键，并在处理材料上产生自由基，引入新的官能团，使材料具有特定的性质。
(4) 等离子体聚合法：通过控制工艺条件，把有机化合物的气体（CF4、CH4、C2H6等）形成等离子态，使其在材料的表面形成一层薄的聚合物涂层，然后可以采用接枝的方法在材料表面形成支链，完成对材料表面的改性。
相对于传统的化学湿法处理工艺，等离子表面改性材料有如下优势：（1）等离子表面改性可以在不改变基布特性的前提下只改善材料的表面性能；（2）等离子体对材料表面的作用仅涉及几到几百纳米，只会改善材料表面性能，不影响基体性能；（3）等离子体改性是物理过程，化学物质的消耗量很少。等离子表面改性技术是一种干式处理技术，在加工过程中不涉及水，可以大大减少对环境的污染，是一种环保的加工方式，符合碳达峰、碳中和的要求。
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