等离子清洗原理

什么是等离子体？

等离子体是物质的一种存在状态，通常物质以固态、液态、气态三种状态存在，但在一些特殊情况下可以以第四种状态存在，如太阳表面的物质和地球大气中电离层中的物质。这类物质所处的状态称为等离子体态，又称为物质的第四态。等离子体主要是通过气体放电产生,其中包含电子、离子、自由基以及紫外线等高能量物质,具有活化材料表面的作用。例如,电子质量小、移动速度快,可以先一步到达材料表面并使其带有负电荷,同时对材料表面产生撞击作用,可促使表面吸附的气体分子解吸或分解,也有利于引发化学反应;材料表面带有负电荷时,带正电荷的离子会加速向其冲击,所产生的溅射作用会将表面附着的颗粒性物质除去;等离子体中自由基的存在对清洗作用具有非常重要的意义,由于自由基易与物体表面发生化学连锁反应,产生新的自由基或进一步分解,最后可能会分解成挥发性的小分子;而紫外线具有很强的光能和穿透能力,可透过材料表面深达数微米而产生作用,使表面附着物质的分子键断裂分解。

等离子清洗原理：

主要是依靠等离子体中活性粒子的“活化作用”达到去除物体表面污渍的目的。就反应机理来看，等离子体清洗通常包括以下过程：无机气体被激发为等离子态；气相物质被吸附在固体表面；被吸附基团与固体表面分子反应生成产物分子；产物分子解析形成气相；反应残余物脱离表面。

等离子体作用于材料表面使其产生一系列的物理、化学变化,利用其中所包含的活性粒子和高能射线,与表面有机污染物分子发生反应、碰撞形成小分子挥发性物质,从表面移除,实现清洁效果。

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。

以上就是等离子清洗原理，等离子体清洗技术的最大特点是不分处理对象的基材类型，均可进行处理，对金属、半导体、氧化物和大多数高分子材料，如聚丙烯、聚脂、聚酰亚胺、聚氯乙烷、环氧、甚至聚四氟乙烯等都能很好地处理，并可实现整体和局部以及复杂结构的清洗。 等离子体清洗还具有以下几个特点：容易采用数控技术，自动化程度高；具有高精度的控制装置，时间控制的精度很高；正确的等离子体清洗不会在表面产生损伤层，表面质量得到保证；由于是在真空中进行，不污染环境，保证清洗表面不被二次污染。