真空等离子体加工

主题

背景

范围

它是干什么用的?

表面工程

粘附

粘连促进

这个过程

机器配置

其他等离子体过程的缺点

真空等离子体加工的优点

应用程序

概括

背景

真空等离子体加工已经成为电子工业中蚀刻和表面改性的经过熟得经过良好的和广泛使用的技术。它越来越多地用于航空航天,汽车,医疗,军事和包装行业用于清洁和表面工程的塑料,橡胶和天然纤维以及更换用于清洁金属部件的CFC。

范围

应用范围从清洁微小部件如圆珠笔笔尖,通过卷筒网和薄膜材料的表面工程,到整个汽车塑料车身的附着力提升。欧洲杯足球竞彩只有两个真正的限制-产品能适应真空室,它是真空兼容?如果产品太大或在真空下会不断产生变化,如水分或气体,则不适合等离子处理。

它是干什么用的?

真空等离子体可用于清洁表面并去除有机残留物,或促进涂漆,涂漆,印刷,电镀或粘合剂粘合剂之前促进粘合。欧洲杯足球竞彩材料可以修改或“表面工程”以改变表面性能而不影响散装材料。

表面工程

表面工程可以改善摩擦行为,润滑性,耐热性,薄膜,表面电导率或介电常数的粘性强度等性质,或者可以使材料亲水或疏水。欧洲杯足球竞彩

粘附

为了良好的附着力,彻底和一致的表面清洁至关重要,但通常难以实现。在机械清洁或表面制备之后,松散连接的颗粒通常留在表面上。欧洲杯猜球平台水性清洁倾向于溶解局部化量残留物,然后在蒸发上蒸发,将它们重新洗涤作为整个表面上的薄膜。除了等离子体或其他辐射处理之外,该膜可能极难移除。真空等离子体清洁可以去除所有残留物并使表面'原子清洁'离开。

粘连促进

可以使用反应气体实现粘合促进。这些产生化学物质和自由基,其与表面反应或沉积在表面上,通过形成化学或电键来改​​善对粘附表面的亲和力。具有重离子的非反应性,高贵的气体等离子体导致表面的地形变化,从而改善机械键合。它们还可以通过对原子结构的机械损坏来创造表面自由基。然后这些基团可以参与表面反应和粘合。

这个过程

真空等离子体处理是一个低温过程,通常在40-120°C,因此可以避免热损伤。这一过程可以诱发非热活化的表面反应,引起分子化学在大气压下无法发生的表面变化。这些独特的特性为材料和产品开辟了新的机遇。欧洲杯足球竞彩

等离子体处理在密封腔室内的受控环境中进行,该密封室保持在介质真空,通常是13-65 n.m-2,通过引入所选气体,图1.气体的气体或气体通过从DC到微波频率的电场通电,通常为500V。待处理的组分通常电隔离。挥发性等离子体副产物通过真空泵从腔室抽空,如果需要,可以在排气洗涤器中中和。

图1。典型真空等离子体系统的示意图。

与仅使用分子化学的液体清洁剂和蚀刻剂,等离子体使用分子原子,自由基和亚稳态物种进行化学效果,以及用于动力学效应的电子和正离子。等离子体还产生电磁辐射,以真空UV光子的形式产生,这可以穿透大约10μm的深度。这可能会导致链条剪切和交联。

电离往往发生在比化学离解更高的能量。对于反应气体,通常是104在106分子形成自由基,而只有十分之一6离子。因此,对于反应气体,主要的血浆效应来自自由基,但是通过仔细选择使用惰性气体的工艺参数,离子效应可以占主导地位。

图2。电子能量分布。

由于等离子体在原子水平上影响材料,通常需要使用欧洲杯足球竞彩表面分析技术,如扫描电子显微镜和x射线光电子能谱来确定所需的过程和判断它们的影响。然而,作为表面能的简单指示,因此附着力或润湿性,水滴接触角测试通常就足够了。接触角越低,表面能越高,材料亲水性越强,如图3所示。

图3。水滴的接触角。

机器配置

等离子体处理机器可以根据产品和工艺配置。部件可以安装在托盘或篮子中或者在滚筒中翻滚,并且可以以卷轴到卷轴配置处理纤维网或薄膜材料。电极设计取决于产品和过程。在处理平面表面的情况下,可以采用具有单向等离子体的平行板电极。对于三维组分,需要提供各向同性等离子体效果的电极。

缺点其他等离子体过程

火焰,直流电晕放电和大气压等离子体过程通常用于表面处理,并且非常适合于连续生产。但是,所有这些都对严格应用具有重大限制。火焰等离子体会导致热能造成伤害。电晕放电等离子体倾向于具有低能量密度,并且相对无效,并且可以通过电荷的积累造成损坏。AC大气压等离子体需要非常高的能量,这可能会损坏材料。欧洲杯足球竞彩如果在空气中或在不受控制的环境中进行过程,则可以通过空气污染物或过程的副产物重新定位处理过的表面。这些过程限制了表面可用的自由基和化学物质。专用的分布式工具通常需要简单的三维产品,并且没有任何过程适用于更复杂的形状。

真空等离子体加工的优点

真空等离子体工艺避免对材料的损坏,因为它是具有低能量密度的受控的低温过程。欧洲杯足球竞彩等离子体能量是高效的,因为真空压力减少了重组,并增加了颗粒的平均自由路径长度,导致更高的离子动力学能量。欧洲杯猜球平台在真空等离子体的受控环境中,通过仔细选择等离子体气体和工艺参数,可以实现精确的表面工程效果。可以顺序使用不同的气体来实现不同的效果。

应用程序

真空等离子体工艺的应用是多种多样的。一些包括:

聚丙烯汽车零部件,如汽车保险杠、门后视镜外壳和仪表板组件在喷漆前都经过等离子处理

ABS组件在应用木纹效果转移之前

通过等离子体处理实现PTFE表面可耐湿性和粘合性,从而避免使用危险液体化学品

等离子体预处理聚乙烯模塑,蜡和醚包体,粘附水性环氧胶粘剂,溶剂型胶粘剂和化学镀铜已被证明是成功的。出于健康和环境原因,这取代了铬酸法

编织羊毛和尼龙材料已成功地以卷筒纸形式进行血浆,用于粘合到天然橡胶片上,形成用于防水雨衣的复合材料。许多连续的聚合物薄膜材料已经以卷轴形式处理的等离子体,用于欧洲杯足球竞彩改善喷墨印刷,表面湿润性和对血液产品的改善的亲和力

使用血浆治疗可从医疗产品中去除细菌、真菌和生物有机体。皮下注射器的针头和聚丙烯支架之间的连接强度和可靠性是至关重要的。在使用环氧胶粘剂之前,在滚筒中对组装组件进行等离子处理,大大改善了产品。

概括

等离子体技术有许多优点,可以在低温下进行热力学不利的反应,表面可以清洁而无残留物,而且不需要使用底漆和前处理来促进粘附。改变材料的机械、电气和化学特性是可能的,而且这一过程对环境无害,对健康和处置的危害可以忽略不计。欧洲杯足球竞彩计算机对过程中所有变量的控制确保了质量和可重复性。

初级作者:彼得罗林森

资料来源:材料世欧洲杯足球竞彩界,卷。7号。5,pp。1999年5月276-77

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