等離子清洗原理

什么是等離子體？

等離子體是物質的一種存在狀態，通常物質以固態、液態、氣態三種狀態存在，但在一些特殊情況下可以以第四種狀態存在，如太陽表面的物質和地球大氣中電離層中的物質。這類物質所處的狀態稱為等離子體態，又稱為物質的第四態。等離子體主要是通過氣體放電產生,其中包含電子、離子、自由基以及紫外線等高能量物質,具有活化材料表面的作用。例如,電子質量小、移動速度快,可以先一步到達材料表面并使其帶有負電荷,同時對材料表面產生撞擊作用,可促使表面吸附的氣體分子解吸或分解,也有利于引發化學反應;材料表面帶有負電荷時,帶正電荷的離子會加速向其沖擊,所產生的濺射作用會將表面附著的顆粒性物質除去;等離子體中自由基的存在對清洗作用具有非常重要的意義,由于自由基易與物體表面發生化學連鎖反應,產生新的自由基或進一步分解,最后可能會分解成揮發性的小分子;而紫外線具有很強的光能和穿透能力,可透過材料表面深達數微米而產生作用,使表面附著物質的分子鍵斷裂分解。

等離子清洗原理：

主要是依靠等離子體中活性粒子的“活化作用”達到去除物體表面污漬的目的。就反應機理來看，等離子體清洗通常包括以下過程：無機氣體被激發為等離子態；氣相物質被吸附在固體表面；被吸附基團與固體表面分子反應生成產物分子；產物分子解析形成氣相；反應殘余物脫離表面。

等離子體作用于材料表面使其產生一系列的物理、化學變化,利用其中所包含的活性粒子和高能射線,與表面有機污染物分子發生反應、碰撞形成小分子揮發性物質,從表面移除,實現清潔效果。

1）對材料表面的刻蝕作用–物理作用

等離子體中的大量離子、激發態分子、自由基等多種活性粒子，作用到固體樣品表面，不但清除了表面原有的污染物和雜質，而且會產生刻蝕作用，將樣品表面變粗糙，形成許多微細坑洼，增大了樣品的比表面。提高固體表面的潤濕性能。

2）激活鍵能，交聯作用

等離子體中的粒子能量在0~20eV，而聚合物中大部分的鍵能在0~10eV，因此等離子體作用到固體表面后，可以將固體表面的原有的化學鍵產生斷裂，等離子體中的自由基與這些鍵形成網狀的交聯結構，大大地激活了表面活性。

3）形成新的官能團–化學作用

如果放電氣體中引入反應性氣體，那么在活化的材料表面會發生復雜的化學反應，引入新的官能團，如烴基、氨基、羧基等，這些官能團都是活性基團，能明顯提高材料表面活性。

以上就是等離子清洗原理，等離子體清洗技術的最大特點是不分處理對象的基材類型，均可進行處理，對金屬、半導體、氧化物和大多數高分子材料，如聚丙烯、聚脂、聚酰亞胺、聚氯乙烷、環氧、甚至聚四氟乙烯等都能很好地處理，并可實現整體和局部以及復雜結構的清洗。 等離子體清洗還具有以下幾個特點：容易采用數控技術，自動化程度高；具有高精度的控制裝置，時間控制的精度很高；正確的等離子體清洗不會在表面產生損傷層，表面質量得到保證；由于是在真空中進行，不污染環境，保證清洗表面不被二次污染。