等离子清洗碳氢化合物原理

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：2025-02-21

众所周知,等离子体是物质存在的第四种状态,由高度电离的导电气体组成。其英文名“Plasma”是1927年美国科学家欧文·朗缪尔在研究低气压下汞蒸汽中放电现象时首次引入物理学中,用来描述放电管里的物质形态。

等离子体

等离子体就是由大量正负带电粒子和中性粒子组成的,并表现出集体行为的一种准中性气体。要产生等离子体,必须向气体中提供一定的能量。按照提供能量的方式不同,可以将等离子体产生的方式分为热致电离、气体放电电离、光致电离。对于低温等离子体清洗来说,最主要就是气体放电电离产生。

等离子体表面清洗技术最初被应用在核聚变研究装置的壁锻炼中。等离子清洗技术主要利用低温等离子体产生的非平衡电子、离子和自由基等粒子的溅射和刻蚀所带来的物理和化学变化。等离子体清洗机理如图1.1所示。

图1 等离子体清洗碳氢化合物原理

等离子清洗碳氢化合物原理

物理溅射的过程中,等离子体所产生的光辐照、中性粒子流和带电粒子轰击所产生能量被碳氢化合物吸收。如果能量超过阈值,则可能导致溅射,使这些有机化合物从表面脱离。
除了等离子体的物理溅射过程外,化学刻蚀是去除碳氢化合物的最重要因素。具体的清洗过程与实际的有机化合物特性密切相关。清洗的概要方程式如下：

其中,RH、RO、ROH代表各种碳水化合物,P∗代表反应产物。等离了体中的部分能量传递给H键、O键或OH键后,这些化学键将被打断并形成化学性质非常活跃的H∗、O∗、OH∗等自由基。这些自由基形成后,以氧等离子体为例,氧原子、氧自由基等活性粒子会与碳氢化合物分子发生氧化反应，将碳氢化合物中的碳（C）氧化成二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）等气体，将氢（H）氧化成水（H20），并被气流从表面带走，最后被真空泵抽走。

本文由国产等离子清洗机厂家纳恩科技整理编辑，通过等离子体中活性粒子的化学反应和物理轰击的协同作用，等离子清洗能够高效、精细地去除材料表面的碳氢化合物污染物，同时对材料表面进行改性，提高其表面活性和润湿性等性能。

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