等离子清洗机的原理是什么?

等离子清洗机的原理:利用等离子体高能量而又不稳定的状态,等离子体有各种各样的应用。宇宙中99%的可见物质,其实都处于等离子体状态,闪电、极地的极光、星云等等.

  等离子体--并不神秘的物质第四态!

  自然界中存在我们非常熟悉的固态、液态、气态物质。持续为物质提供能量,物质温度会升高,物质的状态也会从“固态→ 液态”,“液态→ 气态”,“气态→ 等离子态”。

什么是等离子体

  物质是由原子构成,原子由带正电的原子核和围绕着原子核的带负电的电子组成。当持续提供能量,加热至足够高的温度时,外层电子摆脱原子核的束缚成为自由电子,这个过程称为“电离”;而物质变成的由带正电的原子核与带负电的电子组成,当然,物质里面还有活性基团、激发态的核素(亚稳态)、光子等,是一团均匀的“浆糊“,所以等离子体也称为电浆。电浆中,正负电荷总量是相等的,所以总体是呈电中性,称为等离子体。

  等离子体是一种高能量不稳定的状态。利用这种高能量而又不稳定的状态,等离子体有各种各样的应用。宇宙中99%的可见物质,其实都处于等离子体状态,闪电、极地的极光、星云等等,还有我们日常生活中的荧光、霓虹光这些也是等离子体。等离子体最先在1928年由科学家Langmuir提出。

  等离子清洗是等离子表面改性的其中较为常见的一种方式。

  大气等离子清洗机设备的工作原理 工作原理:设备将220V市电通过整流、逆变、升压成5KV左右的高频高压的能量,在喷枪内激活,通过压缩空气将等离子推出.如下图:

等离子清洗机原理

等离子清洗的作用原理主要是:

(1)对材料表面的刻蚀作用--物理作用

 等离子体中的大量离子、激发态分子、自由基等多种活性粒子,作用到固体样品表面,不但清除了表面原有的污染物和杂质,而且会产生刻蚀作用,将样品表面变粗糙,形成许多微细坑洼,增大了样品的比表面。提高固体表面的润湿性能。

(2)激活键能,交联作用

 等离子体中的粒子能量在0~20eV,而聚合物中大部分的键能在0~10eV,因此等离子体作用到固体表面后,可以将固体表面的原有的化学键产生断裂,等离子体中的自由基与这些键形成网状的交联结构,大大地激活了表面活性。

(3)形成新的官能团--化学作用

 如果放电气体中引入反应性气体,那么在活化的材料表面会发生复杂的化学反应,引入新的官能团,如烃基、氨基、羧基等,这些官能团都是活性基团,能明显提高材料表面活性。

(4)接枝作用

  在等离子体表面活化产生的基团或等离子体引发聚合层不能与材料表面牢固结合时,常采用等离子体接枝的方法来改善。等离子体接枝的原理为:首先利用表面活化在材料表面产生新的活性基团,利用此基团与后续的活性物质产生化学共价键结合,后续的活性物质中带有能够满足应用的特定基团,以达到既能满足表面特性又能牢固结合的目的。

(5)蚀刻作用

 离子清洗实质上是等离子体刻蚀(5-10纳米)的一种较轻微的情况。