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射流等离子表面处理机工作原理及其优势特点

文章出处:本站 | 网站编辑:深圳纳恩科技有限公司| 发表时间:2022-11-21
大气压低温等离子体射流,由于产生的等离子体射流温度低,等离子体化学活性强及工作区域与放电完全分离等特点,近些年来在聚合物表面改性、杀菌消毒及等离子体医学等方面受到广泛的关注。射流等离子表面处理机处理材料表面,材料的亲水性能快速地得到改性。其作用机理和传统的材料亲水性改性有着很大区别,由于低温等离子体射流温度可以低至室温而电子能量在1.0-10ev,此外射流中还有很多活性粒子,如强氧化性的氧原子和OH分子等。这样高能量的电子和强氧化性的活性粒子,可以打断大多数聚合物材料的化学键(2.0-10ev),所以经过射流处理的聚合物表面会产生大量的不饱和键。这些不饱和键在空气中被氧化而形成大量的极性基团,这些极性基团的存在提高了聚合物的表面能,使得极性水分子与聚合物表面的结合力增强,从而导致材料的亲水性得到改善。等离子体改性只涉及聚合物表面0.1um微米量级的范围,不会对聚合物的整体结构造成损害。此外,低温等离子体射流表面处理还具有等离子体处理反应速度快、作用的时间短,只需要几分钟就可以达到要求,因此具有极高的处理效率;而且是一种环境友好处理手段,处理过程中不会产生有害派生物,所以是一种非常有前途的表面处理技术。

射流等离子表面处理机工作原理


射流等离子表面处理机是由等离子体发生器、气体输送管路及等离子体喷头等部分组成。等离子体发生器产生高压高频能量,在喷嘴钢管中形成冷电弧放电产生低温等离子体,借助压缩空气将等离子体喷向工件表面,当等离子体与被处理物体表面相遇时,产生了清洁、活化、刻蚀作用,表面得到了清洁,去除了碳化氢类污物,如油脂、辅助添加剂等,根据材料成分,其表面分子链结构得到了改变。建立了羟基、羧基等自由基团,这些基团对各种涂敷材料具有促进其粘合的作用,在粘合和油漆应用时得到了优化。
射流等离子表面处理机工作原理示意图
射流等离子表面处理机工作原理示意图-NAENPLASMA

射流等离子表面处理机的优势


1.材料范围广。射流等离子体采用等离子体下游处理的方式,而不像电晕处理一样将处理材料置于电源两极之间,这种处理方式更安全,同时处理的材料范围更广,可以被用于处理平面、曲线、棒状的材料,如铝箔、手机壳、电缆等均可用射流等离子体进行处理。

2.处理强度大。射流等离子体放电原理是冷电弧放电,放电强度远远高于电晕放电,其包含的电子的能量可达5~10eV,活性粒子种类、数量都是电晕放电的数倍。

3.处理持续时间长。射流等离子体对表面处理强度大,在材料表面能形成较厚的活性层,活性层致密不易受到空气中氧气、尘埃等物质的破坏失去活性,通常射流等离子体处理后的材料表面活性可以维持半个月或一个月,甚至更长时间。

大气压低温等离子体射流是一种新型的等离子体放电技术,射流等离子表面处理机对改善材料表面亲水性效果非常明显,它具有运行温度低、可控性好、操作简单等特点,但其产生的等离子体体积小,不适合大面积处理。

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