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一、大气低温等离子体3-D表面处理技术简介
低温等离子体中粒子的能量一般约为几个至十几电子伏特,大于聚合物材料的结合键能(几个
至十几电子伏特),完全可以破裂有机大分子的化学键而形成新键;但远低于高能放射性射线,只
涉及材料表面,不影响基体的性能。处于非热力学平衡状态下的低温等离子体中,电子具有较高
的能量,可以断裂材料表面分子的化学键,提高粒子的化学反应活性(大于热等离子体),而中性
粒子的温度接近室温,这些优点为热敏性高分子聚合物表面改性提供了适宜的条件。通过低温等
离子体表面处理,材料表面发生
电源
多种的物理、化学变化,或产生
~
壳体和地电极 刻蚀而粗糙,或形成致密的交联
腔体 等离子炬
气源 高压电极 层,或引入含氧极性基团,使亲
水性、粘结性、可染色性、生物
图1.1
相容性及电性能分别得到改善。
在适宜的工艺条件下处理材料表面,使材料的表面形态发生了显著变化,引入了多种含氧基团,
使表面由非极性、难粘性转为有一定极性、易粘性和亲水性,有利于粘结、涂覆和印刷。
目前各种薄膜的生产已经普遍采用电晕处理的方法来解决表面亲和性的问题。但由于电晕只
能在两个相邻的平行电极间进行,且距离不能过大,所以电晕处理的方法不适合用来处理三维物
体的表面极化问题。如果用火焰法来处理,其弱点是所有聚合物都是易燃和熔点低。当有机材料
置于高温火焰下时,会因受高温的处理而变形、变色、表面粗糙、燃烧和散
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