等離子處理機是一種利用等離子體(電離氣體)對材料表面進行物理化學改性的技術設備,其核心原理是通過高頻電場或微波激發氣體形成等離子體,利用其中的高能粒子(如電子、離子、自由基)與材料表面發生反應,實現清潔、活化、改性或涂層沉積等功能。
等離子體生成:通過高頻交流電場或微波激發氣體(如氬氣、氮氣、氧氣、壓縮空氣),使其電離形成由帶電粒子(電子、離子)和中性粒子(原子、分子、自由基)組成的等離子體。低溫等離子體(常壓或真空環境)是表面處理的主流,避免高溫損傷材料主體。
物理濺射:高能粒子轟擊表面,剝離污染物(如油脂、氧化層)或刻蝕表面,增加粗糙度。
化學反應:自由基(如·OH、·O)與表面污染物反應,生成揮發性物質(如CO2、H2O)被抽走。
表面改性:引入含氧/氮極性基團(如-OH、-COOH、-NH2),提升表面能、親水性或粘附性。
涂層沉積:通過等離子聚合或化學氣相沉積(CVD),在表面形成功能性薄膜(如疏水、耐磨涂層)。
等離子處理機的技術類型與特點:
低溫等離子體
應用場景:材料表面清潔、活化、涂層預處理。
優勢:處理溫度低(<100℃),避免熱損傷;可處理熱敏材料(如塑料、橡膠)。
案例:汽車焊接前用氬氣等離子體清洗金屬表面,去除氧化層,提升焊接附著力。
高溫等離子體
應用場景:材料熔化、合成或切割。
特點:溫度高(>10,000℃),能量密度大,但設備成本高,適用于工業高溫加工。
常壓射流等離子體
優勢:無需真空環境,可在線集成到生產線,降低成本。
應用:包裝行業(覆膜紙盒粘接)、電子行業(PCB板清潔)。
真空等離子體
優勢:等離子體密度高,處理均勻性好,適合精密加工。
應用:半導體、顯示器制造(如芯片表面清潔)。