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等離子表面處理機(jī)是通過對(duì)氣體分子進(jìn)行電離產(chǎn)生離子，并在電磁場(chǎng)的作用下使離子轟擊到固體表面，改變固體表面的化學(xué)性質(zhì)以達(dá)到對(duì)產(chǎn)品的表面進(jìn)行處理的設(shè)備，它具備可以增加表面張力、精細(xì)清潔、去除靜電和活化表面等功能，廣泛應(yīng)用于玻璃、金屬、線纜、橡膠、塑料、糊盒、糊箱和橡膠表面改性處理，等離子表面處理是最有效的對(duì)表面進(jìn)行清洗、活化和涂層的處理工藝之一。

等離子體定義

自然界中除了固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)這三種物質(zhì)形態(tài),還存在第四態(tài)—等離子態(tài)。等離子體是由帶電的正粒子、負(fù)粒子其中包括正離子、負(fù)離子、電子、自由基和各種活性集團(tuán)等組成的集合體,其中正電荷和負(fù)電荷電量相等故稱等離子體。當(dāng)某一物質(zhì)從低溫開始加熱時(shí),從固態(tài)逐漸融化成液態(tài),進(jìn)而蒸發(fā)成氣態(tài),而對(duì)氣態(tài)物質(zhì)進(jìn)一步加熱,構(gòu)成分子的原子也獲得足夠大的動(dòng)能,開始彼此分離,這一過程稱為“離解”。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高溫度,就會(huì)出現(xiàn)一種全新的現(xiàn)象,原子的外層電子將擺脫原子核的束縛而成為自由電子,失去電子的原子變成帶正電的離子,這個(gè)過程叫“電離”。等離子體指的就是這種電離氣體,它通常是由光子、電子、基態(tài)原子或分子、激發(fā)態(tài)原子或分子以及正離子和負(fù)離子六種基本粒子構(gòu)成的集合體。

等離子體按照熱力學(xué)平衡分類可分為完全熱力學(xué)平衡等離子體、局部熱力學(xué)平衡等離子體和非熱力學(xué)平衡等離子體。其中,非熱力學(xué)平衡等離子體冷等離子體內(nèi)部電子溫度很高,但離子及氣體溫度接近常溫,這種高電子能量及低離子及氣體溫度的特性對(duì)化學(xué)反應(yīng)十分有利。一方面,電子有足夠高的能量使反應(yīng)物分子激發(fā)、離解和電離另一方面,保持低溫使反應(yīng)體系能耗減少,并可節(jié)約投資。因此冷等離子體在化學(xué)反應(yīng)和材料表面改性中有廣泛的用途。

等離子表面處理機(jī)提高粘接性原理

活化材料表面

等離子體中含有離子、激發(fā)態(tài)分子、自由基等多種活性粒子,能對(duì)高分子材料表面進(jìn)行活化,在經(jīng)等離子活化而生成的表面自由基位置,能進(jìn)一步加成特定官能團(tuán),普遍的是在高分子材料表面導(dǎo)入含氧官能團(tuán),如-OH、-COOH等。無論是用惰性氣體或者氧氣都能生成含氧基團(tuán)。極性含氧基團(tuán)的增加可以提高材的表面能,改善表面的浸潤(rùn)性和粘接性。

表面刻蝕

等離子體中的電子和離子等高能粒子撞擊材料表面引起的濺射侵蝕,材料表面被濺射侵蝕時(shí),由于晶體部分和非晶體部分被侵蝕的速度不同,則會(huì)首先形成微細(xì)的凹凸形。被濺射出來的物質(zhì)分解成的氣態(tài)成分阻礙等離子體中受到激勵(lì)后又會(huì)向表面逆擴(kuò)散,這樣邊刻蝕邊重新聚合的結(jié)果使表面上形成大量凸起物,這種帶有凸起物的粗化表面能使表面間的接觸面積大為增加,從而也達(dá)到提高界面粘接性的作用。

綜上所述：等離子表面處理機(jī)在材料表面引入含氧官能團(tuán)引發(fā)材料潤(rùn)濕性能的改善有效促進(jìn)了膠粘劑在材料表面的充分鋪展,界面間共價(jià)鍵合是提高粘接強(qiáng)度的關(guān)鍵。表面粗糙度的增加,對(duì)表面粘接性能的提高起到了一定的促進(jìn)作用。由于等離子表面處理機(jī)具有不破壞機(jī)質(zhì),低溫、快速、污染小、效率高及多變性等優(yōu)點(diǎn),能改善多方面的性能,因此得到了廣泛的應(yīng)用。