等離子表面處理儀的核心結構圍繞等離子體生成與樣品處理設計,主要包括以下模塊:
等離子體發生器可通過射頻電源、微波電源或直流電源將氣體(如氬氣、氫氣、氮氣)離化為等離子態,產生包含離子、電子、活性基團等的高活性物質。
真空系統由真空腔體(不銹鋼或石英材質)和真空泵(干泵或油泵)組成,用于維持處理所需的真空環境,確保等離子體穩定生成。
反應室(真空腔體)是樣品放置區域,配備電極組件(如平板式、圓筒式或箱式結構),通過電場作用激發氣體產生等離子體。
控制系統采用PLC、單片機或觸摸屏控制,實現參數調節(如真空度、處理時間、氣體流量)、設備監控及故障診斷。
氣體輸送系統通過流量控制器準確導入工藝氣體,確保處理效果穩定。
等離子表面處理儀通過以下步驟實現樣品表面處理:
·真空泵將反應腔體內氣體抽至設定真空度,為等離子體生成提供條件。
·通入工藝氣體后,等離子體發生器在電極間產生高壓交變電場,加速自由電子能量,激發氣體分子形成等離子體。
·高活性等離子體與樣品表面污染物(如有機物、微顆粒)發生物理或化學反應:
·物理碰撞:離子風沖擊材料表面,斷裂化學鍵,增加粗糙度。
·化學反應:活性基團與污染物反應生成揮發性物質,被真空泵抽離。
·表面改性:放電產生的臭氧等強氧化劑使材料表面氧化,引入極性基團(如羰基、過氧化物),提升表面能。
·通過清潔、活化、刻蝕等作用,改善樣品表面粘附力、印刷性、涂布性等性能。