常壓介質(zhì)阻擋放電等離子體表面處理的影響因素

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2023-09-13

介質(zhì)阻擋放電是在有絕緣介質(zhì)插入放電空間的一種氣體放電。介質(zhì)可以覆蓋在電極上或者懸掛在放電空間里,這樣,當(dāng)在放電電極上施加足夠高的交流電壓時,電極間的氣體,即使在很高氣壓下也會被擊穿而形成所謂的介質(zhì)阻擋放電。介質(zhì)的插入可以防止放電空間形成局部火花或弧光放電,當(dāng)電極上的交流電壓足夠高時,電極間的氣體在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下也會擊穿,形成放電,故其是一種兼有輝光放電和電暈放電優(yōu)點的放電形式,又由于其電極不直接與放電氣體發(fā)生接觸,從而避免了電極因參與反應(yīng)而發(fā)生的腐蝕問題,介質(zhì)阻擋放電仍屬于非平衡等離子體,電子密度高,電子溫度為1-10ev,它比傳統(tǒng)的電暈放電更易控制,均勻性更好,效率更高。

其最主要的優(yōu)點在于可在大氣壓氣體中產(chǎn)生接近室溫的非平衡態(tài)等離子,與真空條件下的方法相比,這是一種經(jīng)濟可行的好方法,適合于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn),因此它已經(jīng)在許多方面有著廣泛的應(yīng)用。

特別是等離子體介質(zhì)阻擋放電技術(shù)在高分子材料處理上的應(yīng)用具有很大的優(yōu)勢,它的優(yōu)點如下：（1）屬于干式工藝,省能源,無公害,滿足節(jié)能和環(huán)保的需要；（2）時間短,效率高；（3）對所處理的材料無嚴(yán)格要求,可處理形狀復(fù)雜的材料,具有普遍適應(yīng)性,材料表面處理的均勻性好；（4）反應(yīng)環(huán)境溫度低,無需真空條件可在常壓室溫條件下進行；（5）對材料的作用僅涉及表面的幾到幾百納米，材料表面性能改善的同時,基體性能不受影響；（6）工藝簡單,操作方便。

常壓介質(zhì)阻擋放電等離子體表面處理的影響因素

1、反應(yīng)性氣體的流量
反應(yīng)性氣體的作用主要是參與反應(yīng),產(chǎn)生等離子體活性基團,但并不是反應(yīng)性氣體流量越大越好,因為反應(yīng)性氣體如氧氣,它是阻礙放電發(fā)生的氣體,當(dāng)加大流量時將導(dǎo)致放電不均勻,容易局部擊穿。

2、載氣
以惰性氣體或其他氣態(tài)物質(zhì)作為稀釋氣體與單體混合來進行聚合的方法是經(jīng)常使用的。這種方法具有放電穩(wěn)定的效果。如果用稀有氣體作載氣的話,由于其亞穩(wěn)態(tài)能級比單體電離能高,可以使單體產(chǎn)生潘寧電離。

3、電極和電介質(zhì)形式
電介質(zhì)的分布對于微放電的形成起著十分重要的鎮(zhèn)流作用。一方面,由于電介質(zhì)的存在,有效地限制了帶電粒子的運動,防止放電電流的無限制增長,從而避免了在放電間隙內(nèi)形成火花放電或弧光放電另一方面,電介質(zhì)的存在可以使微放電均勻穩(wěn)定地分布在整個放電空間內(nèi),便于在高氣壓條件下獲得大體積的低溫非平衡等離子,這是其能在工業(yè)上獲得廣泛應(yīng)用的前提。

4、放電條件
這些放電條件包括頻率、功率、是否加偏壓。對于特定的放電形式,需要特定的放電頻率與之匹配。當(dāng)放電功率增加時,等離子體濃度增加,正負(fù)粒子數(shù)目增多,活性粒子增多,刻蝕效果明顯。在放電區(qū)域間加上脈沖等離子體偏壓源,可以在一定程度上增強等離子體中帶電粒子的能量,增大處理效果。

5、處理時間
對于不同的材料有不同的最適合處理時間。