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等离子清洗机
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等离子清洗机常见使用气体及用途

等离子清洗机常用的处理气体为:空气、氧气、氩气、氩氢混合气体、CF4等 。

在利用等离子清洗机清洗物体前首先要对清洗的物体和污物进行分析,然后进行气体的选配。等离子清洗机中气体通入一般来说有两个目的,依据等离子的作用原理可将选配气体分为两类,一类是氢气和氧气等反应性气体,其中氢气主要应用于清洗金属表面的氧化物,发生还原反应。等离子清洗机通氧气主要应用于清洗物体表面的有机物,发生氧化反应。

另一类是等离子清洗机通氩气、氦气和氮气等非反应性气体,氮等离子处理能提高材料的硬度和耐磨性。氩气和氦气性质稳定,并且放电电压低(氩原子的电离能E为15.57 eV)易形成亚稳态的原子,一方面等离子清洗机利用其高能粒子的物理作用清洗易被氧化或还原的物件, Ar+轰击污物形成挥发性污物被真空泵抽走,避免了表面材料发生反应;另一方面利用氩气易形成亚稳态的原子,再与氧气氢气分子碰撞时发生电荷的转换和再结合,形成氧氢活性原子作用于物体表面。

等离子清洗机在清洗表面氧化物时用纯氢虽然效率高,但这里主要考虑放电的稳定性和安全,在等离子清洗机应用时选用氩氢混合较为合适,另外对于材料易氧化或易还原的材料等离子清洗机也可以采用颠倒氧气和氩氢气体的清洗顺序来达到清洗彻底的目的。

等离子清洗机中气体应用实例:

清洗和刻蚀:例如,在进行清洗时,工作气体往往用氧气,它被加速了的电子轰击成氧离子、自由基后,氧化性极强。工件表面的污染物,如油脂、助焊剂、感光膜、脱模剂、冲床油等,很快就会被氧化成二氧化碳和水,而被真空泵抽走,从而达到清洁表面,改善浸润性和粘结性的目的。低温等离子处理仅涉及材料的表面,不会对材料主体的性质产生影响。由于等离子体清洗是在高真空下进行的,所以等离子体中的各种活性离子的自由程很长,他们的穿透和渗透力很强,可以进行复杂结构的处理,包括细管和盲孔。

引入官能基团:高分子材料用N2、NH3、O2、SO2等气体的等离子体处理,可以改变表面的化学组成,引入相应新的官能基团:-NH2、-OH、-COOH、-SO3H等。这些官能团可使聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯,聚四氟乙烯等这些完全惰性的基材变成官能团材料,可以提高表面极性,浸润性,可粘结性,反应性,极大地提高了其使用价值。与氧等离子体相反,而经含氟气体的低温等离子体处理,可在基材表面引入氟原子,使基材具有憎水性。

以上就是等离子清洗机常见的使用气体及其用途。等离子体化学是使物质通过吸收电能进行的气相干式化学反应,具有节水省能无公害、有效利用资源、有益环境保护的绿色化学特征。利用等离子体活性物种(电子、离子、自由基、紫外线)具有的高活性,可以实现一系列传统化学和水系处理法所不能实现的新的反应过程。

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