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热等离子体

时间:2004-09-21
关键词:等离子体

  通常,热等离子体是气体在大气压下电晕放电产生,冷等离子体由低压气体辉光放电形成。

  冷等离子体装置是在密封容器中设置两个电极形成电场,用真空泵实现一定的真空度,随着气体愈来愈稀薄,分子间距及分子或离子的自由运动距离也愈来愈长,受电场作用,它们发生碰撞而形成等离子体,这时会发出辉光,故称为辉光放电处理。辉光放电时的气压大小对材料处理效果有很大影响,另外与放电功率,气体成分及流动速度、材料类型等因素有关。

  应用:

  低温等离子体技术具有工艺简单、操作方便、加工速度快、处理效果好、环境污染小、节能等优点,在表面改性中广泛的应用。

  1.表面处理

  通过低温等离子体表面处理,材料表面发生多种的物理、化学变化,或产生刻蚀而粗糙,或形成致密的交联层,或引入含氧极性基团,使亲水性、粘结性、可染色性、生物相容性及电性能分别得到改善。

  2.表面聚合

  大多数有机物气体在低温等离子体作用下,聚合并沉积在固体表面形成连续、均匀、无针孔的超薄膜,可用作材料的防护层、绝缘层、气体和液体分离膜以及激光光导向膜等,应用于光学、电子学、医学等许多领域。

  3.表面接枝

  以等离子体接枝聚合进行材料表面改性,接枝层同表面分子以共价键结合,可获得优良、耐久的改性效果。美国曾将聚酯纤维进行辉光放电等离子体处理与丙烯酸接枝聚合,改性后纤维吸水性大幅度提高,同时抗静电性能也有改善。白敏冬等用Ar等离子体处理尼龙绸表面,引入丙烯酸,接枝聚合使尼龙绸抗静电性增强。低温等离子体接枝改性毛织物原料及成品,可改善毛绒表面性能、增强着色性、软化织物、降低缩水率,且毛织物本体不受影响[11]。涤纶纤维坚固耐穿,但其结构紧密、吸水性差、难染色,王雪燕等用低温氮等离子体引发丙烯酰胺对涤纶织物进行接枝改性,接枝后涤纶织物的上染百分率、染色深度及亲水性都有明显提高。

  低温等离子体对医用材料表面处理,可引入氨基、羰基等基团,生物活性物质与这些基团接枝反应可固定于材料表面。用等离子体处理聚丙烯膜,引入氨基,再通过共价键接枝,固定上葡萄糖氧化酶,经测定,接枝率分别达52μg/cm2和34μg/cm2。