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​等离子表面处理机的工作原理

文章出处:常见问题 关注:69 发布日期:2021-06-25 16:34:58

等离子体被称为“物质的第四态”。我们通常认知和接触的物质状态有三种:气态、液态和固态,同一种物质所含能量不同时,会在三种状态之间相互转换,最低能量状态是固态,固态吸收能量转化成液态,液态吸收能量转化成气态,气态是三个状态中能量最高的。气态物质吸收更多的能量,就会产生物质的第四态,也就是等离子体。等离子体呈电中性,由电子、离子、光子和中性粒子组成,其中电子和正离子的数量基本相等,但等离子体并是稳定的物质状态,当使其电离的能量消失,各种粒子会重新结合,形成原来的气态分子。


等离子体分为高温等离子体和低温等离子体,其中低温等离子体在工业中应用广泛。低温等离子体中存在着大量种类繁多的活性粒子,它们比通常的化学反应所产生的活性粒子活性更强、种类更多,这些活性粒子很容易和材料表面发生反应,因此常被用来对材料表面进行清洗或改性。等离子体有很多种产生方式,例如气体放电、光电离、激光等,不同的产生方式,等离子体的能量、密度等性质也不同,根据其不同性质在工业中应用于清洗、刻蚀、材料表面改性等。


等离子表面处理机的工作原理:

空间内部的等离子体与材料表面发生反应是等离子表面处理机的主要工作机理,其中反应大致可分为两种:一种是气体电离产生的自由基活性粒子与材料表面污染物发生化学反应;另一种是电离产生的正离子和电子轰击材料表面发生使污染物从材料表面脱落的物理反应。


低温等离子体表面处理的主要形式


表面刻蚀


在等离子体的作用下,材料表面的一些化学键发生断裂,形成小分子产物或被氧化成CO、CO2等,这些产物被抽气过程抽走,使材料表面变得凹凸不平,粗糙度增加。

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