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國興技術(shù)等離子設(shè)備處理工藝的深度解說
作者:原創(chuàng) 瀏覽:5293 發(fā)布日期: 2021-03-15
信息摘要:
在工業(yè)生產(chǎn)中,常因產(chǎn)品特點、升級工藝等原因,需在原工藝的基礎(chǔ)上增加新的生產(chǎn)工藝,以滿足增加產(chǎn)品可靠性和工藝的合理性等要求。當(dāng)然增加新的工藝時要了解新工藝的特點,必要時針對其特點適當(dāng)?shù)膶Ξa(chǎn)線進(jìn)行調(diào)整,才能發(fā)揮新工藝的作用,更好的利用好新工藝,滿足實際生產(chǎn)的需求。

在工業(yè)生產(chǎn)中,常因產(chǎn)品特點、升級工藝等原因,需在原工藝的基礎(chǔ)上增加新的生產(chǎn)工藝,以滿足增加產(chǎn)品可靠性和工藝的合理性等要求。當(dāng)然增加新的工藝時要了解新工藝的特點,必要時針對其特點適當(dāng)?shù)膶Ξa(chǎn)線進(jìn)行調(diào)整,才能發(fā)揮新工藝的作用,更好的利用好新工藝,滿足實際生產(chǎn)的需求。

等離子處理工藝是一種新興的工藝,應(yīng)用領(lǐng)域較廣,但無論應(yīng)用于哪個行業(yè),等離子工藝的原理及注意事項等是基本相同的,只不過是不同產(chǎn)品處理目的不同,所使用的等離子裝置和工藝參數(shù)不同。以下為等離子清洗原理、處理后的時效性產(chǎn)生、處理效果衰退原因及實際生產(chǎn)中注意事項的簡單介紹:

 

一、等離子清洗原理

 

1、分解材料表面上被吸收的原子和分子,對材料表面起到清洗作用;

2、低溫等離子體中的粒子能量一般約為幾個至十幾電子伏特,大于聚合物材料的結(jié)合能(幾個至十幾電子伏特),光子能量也有幾個電子伏特,可以打破許多有機大分子的化學(xué)鍵而形成新鍵,產(chǎn)生如=CO,-OH,HOO-,-CN,=CS及-COOH等自由基,容易與其他材料接枝或聚合,提高表面分子的化學(xué)反應(yīng)活性;

3、斷鍵的表面分子與空氣中的粒子反應(yīng),形成大量極性基團,材料由非極性變?yōu)闃O性,從而提高了材料表面的活性;

4、重粒子的持續(xù)轟擊,對材料表面進(jìn)行(反應(yīng)性)刻蝕,產(chǎn)生許多孔,使材料表面粗糙度增大,表面能增強,增大了表面分子與其他材料的接觸面,增強浸潤;

5、剛處理過的材料表面帶有一定靜電荷,具有一定靜電吸引能力,等等。


二、處理后的時效性產(chǎn)生及處理效果效果衰退原因

 

實際應(yīng)用中,等離子體處理對材料改性的效果并不持久,隨著時間的推移,部分處理效果會逐漸失去,這種現(xiàn)象稱為等離子處理的時效性或老化。等離子處理的時效性產(chǎn)生的機理非常復(fù)雜,主要是由材料表面的動態(tài)重組引起的。

1、等離子體處理后,活性基團被引入材料表面,使材料表面能升高,但這種狀態(tài)并不穩(wěn)定。為了降低表面自由能,分子鏈將自由旋轉(zhuǎn)或者自由遷移,使活性基團逐漸轉(zhuǎn)向臨近分子或基團,甚至材料內(nèi)部,使系統(tǒng)趨于穩(wěn)定,導(dǎo)致表面活性降低;

2、長時間放置使得活性表面吸附各種雜質(zhì)導(dǎo)致表面能下降;

3、材料中含一種或多種聚合物及多種小分子添加劑,如低抗氧化劑、增塑劑、抗靜電劑、潤滑劑、著色劑、顏料和穩(wěn)定劑等,隨著放置時間的延長或溫度升高而導(dǎo)致分子鏈遷移性增強,一方面使表面活性鍵位遠(yuǎn)離表面或快速復(fù)合,另一方面一些添加劑會從材料內(nèi)部向表面遷移,溫度越高遷移率越大,從而影響材料表面能。存放時間越長、保存溫度越高或某些添加劑的含量(如爽滑劑)越高,其表面能的變化也越大;

4、表面受外力作用(如摩擦)而使部分表面分子脫落或復(fù)合,表面粗糙度降低,導(dǎo)致表面能下降,等等。

總之,等離子處理的時效性主要受處理氣體的種類、處理參數(shù)、被處理材料的化學(xué)成分、結(jié)晶結(jié)構(gòu)以及處理后材料的存儲環(huán)境等影響。

 

三、等離子處理后的注意事項

 

實際生產(chǎn)中,材料表面經(jīng)處理后,也要保證表面清潔、不被磨損、保存溫度不宜較高,而且盡快實施印刷、噴涂或膠粘等工藝,以免處理效果衰減造成材料表面適應(yīng)性變差。

實際操作時的應(yīng)注意事項:

1、等離子處理是納米級的處理,清洗、活化和刻蝕等作用僅僅發(fā)生在材料表面,約幾到幾十個納米,所以處理后的表面不可進(jìn)行擦拭,物理性的摩擦?xí)?dǎo)致部分表面分子脫落或復(fù)合,表面粗糙度降低,導(dǎo)致表面能下降;

2、等離子處理后的產(chǎn)品不可進(jìn)行高溫烘烤或放置在溫度過高的地方,溫度過高會導(dǎo)致被處理表面分子鏈自由旋轉(zhuǎn)或者自由遷移的速度加快,加速活性基團轉(zhuǎn)向臨近分子或基團,從而導(dǎo)致處理效果加快衰退。

3、處理后的表面不可用酒精、丙酮等活性液體清洗,酒精等活性液體會與被處理表面的活性基團直接反應(yīng),使活性基團還原,加速處理效果的衰退。

4、基于以上基理,在實際生產(chǎn)中還應(yīng)注意不要直接用手直接觸摸被處理面,以免摩擦、手汗、油污等造成被處理表面損壞。

 

綜上所述,等離子處理為納米級的清洗與活化,對微觀污物的去除和材料表面的活化有著很好的效果,且不會改變材料原有的性能。

處理后的表面無需再進(jìn)行其他處理,可直接進(jìn)行印刷、粘合等工藝。

如在等離子處理后進(jìn)行其他處理反而會造成反效果,導(dǎo)致被處理面的處理效果衰退。若產(chǎn)品質(zhì)量要求較高或基材表面污染嚴(yán)重,通常性況下是在等離子工藝前加入酒精擦拭或超聲波清洗等工藝,以達(dá)到更好的效果。


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