等離子表麵處理設備運轉時等離子體與材料表麵是如何發生作用的？

等離子表麵處理設備運轉時等離子體(ti) 與(yu) 材料表麵是如何發生作用的？

在實際的運轉的過程中，等離子表麵處理設備中產(chan) 生的等離子體(ti) 的粒子會(hui) 將能量傳(chuan) 遞給固體(ti) 材料表麵，同時給等離子體(ti) 帶來大量的雜質。對固體(ti) 材料來說，由於(yu) 這些高能粒子的轟擊與(yu) 傳(chuan) 遞的能量，會(hui) 使得固體(ti) 材料表麵發生各種物理和化學反應，所以研究等離子體(ti) 和固體(ti) 材料表麵的作用過程，對材料表麵的改性、新材料和新工藝的探索都非常有幫助。

不同的等離子體(ti) 和固體(ti) 材料表麵的作用受等離子體(ti) 的物理參數、固體(ti) 材料的種類、表麵的結構和形態等因素影響，但等離子體(ti) 和固體(ti) 材料表麵的作用僅(jin) 發生在表層幾到幾十納米之間，因此不會(hui) 影響到材料的固有性能。並且還能賦予材料表麵新的實用性能，如抗靜電性、親(qin) 水性、染色性、耐磨性、耐腐蝕性，以及清洗、刻蝕、去膠等作用。

處理過程：

1、等離子體(ti) 對材料表麵施加的化學作用

①去氧化

氧會(hui) 造成材料表麵的氧化，影響其化學性質，而等離子表麵處理設備可以還原已氧化的材料。

②聚合

當等離子體(ti) 中引入單體(ti) 後，可在材料表麵產(chan) 生聚合反應，這種反應可以是在等離子體(ti) 條件下生成聚合物沉積在固體(ti) 表麵，也可以是等離子體(ti) 誘發在固體(ti) 表麵產(chan) 生自由基，然後與(yu) 單體(ti) 結合，結合方式有分子鍵產(chan) 生交聯、側(ce) 鍵上接枝、官能團轉換或嵌段聚合等。

2、等離子體(ti) 對材料表麵施加的物理作用

①吸附和解吸

吸附指的是源於(yu) 入射分子與(yu) 表麵間的吸引力，它主要源於(yu) 分子與(yu) 表麵的弱相互作用，在這一過程中會(hui) 微量放熱，且物理吸附的分子與(yu) 表麵的結合能非常弱，吸附之後它們(men) 可以迅速地從(cong) 表麵進行擴散。

在等離子體(ti) 和固體(ti) 材料表麵接觸的界麵上，電子、離子、光子及中性粒子將能量傳(chuan) 遞給被吸附在固體(ti) 材料表麵的原子或分子，使這些原子或分子客服吸附力而解吸離開固體(ti) 表麵，因此產(chan) 生了離子解吸、電子解吸、中性粒子解吸和光解吸。

②濺射

濺射的物理機理是動量的轉移過程，當高能離子或中性粒子和固體(ti) 材料表麵發生作用時，它們(men) 穿過固體(ti) 材料表麵和固體(ti) 材料內(nei) 部的晶格原子產(chan) 生碰撞級聯嗎，把能量傳(chuan) 遞給固體(ti) 材料中的原子或分子，使固體(ti) 材料內(nei) 的原子或分子獲得高於(yu) 結合能的動能，從(cong) 固體(ti) 材料表麵濺射出來，使雜質進入到等離子體(ti) 當中。

③刻蝕

在等離子表麵處理設備中等離子體(ti) 的粒子與(yu) 表麵原子或分子結合，生成揮發性的產(chan) 物，從(cong) 表麵揮發掉，引起等離子體(ti) 在固體(ti) 表麵的刻蝕，這個(ge) 過程可以具有化學選擇性，即隻從(cong) 表麵去除一種材料而不影響其他的材料。

④激發和電離

等離子體(ti) 與(yu) 固體(ti) 表麵相互作用時同樣存在激發和電離的過程，尤其是在固體(ti) 表麵，被束縛在原子或分子的量子化的能級上的電子，受到光子或入射電子的轟擊後，會(hui) 發射的光電子的內(nei) 能隨對應的能級不同而形成光電子譜。

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