等离子体处理作为一种新型的表面处理技术(plasma treatment / plasma cleaner / 等离子清洗),近几年来随着各行各业应用的不断深入,已逐渐被公众所熟知。然而, 实验室设备定制公司等离子技术本身并非一概而论,大同小异。在不同的国家,不同的厂家之间,各自发展出了不同类型,不同功用的等离子体技术。大气压辉光等离子技术,不同于其它的等离子技术,因其独特的技术特点,在最近五年内业已成为行业新的发展方向。
按照等离子的产生原理来区分,现在等离子技术可以分为corona(科罗娜)、glow(辉光)、arc (电弧)plasma 三种类型。对于不同的类型,均发展出相关的应用。分别介绍如下:
⑴.Corona 科罗娜等离子,也称电浆。
通常采用空气或者氮气(N2)作为发生气体。特点是气体的需求量非常高,使用氮气时一般需要配备专门的大功率氮气发生器,工业上常用RF射频作为激发能源,频率在40KHZ左右。等离子工作形态以炬式较为常见(产品如右图),条状放电模式使得表面处理后均匀性不高。实验室设备定制公司设备工作过程中会产生超标的臭氧与氮氧化物等对人体有害的气体,必须要配套废气排放系统一同工作。因为上述特性,Corona 等离子主要适用于对处理效果要求不高,并且后续运行成本低的行业(可使用空气),比如纺织业等。
电水锤装置
正压试验压力:0.1MPa
较高脉冲压力:4MPa
较高接入电压: 150KV
腔体有效容积:放电腔体20L,全绝缘材质
内 部 机 构:针板距可调范围15mm,筛网孔径1mm,2mm、3mm可更换
运 动 控 制:手动阀门开关
⑵.Glow 辉光等离子。
主要分为两种方式,即腔式与大气压式,此两种等离子技术均为直接式等离子。
腔式Glow等离子的特点是需要一个封闭的腔体,电极内置于真空腔体中,工作时首先用真空泵将腔体内空气吸出形成类真空环境,实验室设备定制公司然后等离子在整个腔体中形成并直接对在内的材料进行表面处理。此种腔式等离子的处理效果要优于corona 等离子。后续运行成本较高,主要原因是其真空泵连续工作的功耗较大。另外设备工作时在真空环节需要的时间较多,对采用自动化生产线及要求处理效率的工业领域来说,局限性较明显。
另一种大气压Glow(辉光)式等离子技术。RF射频作为激发能源,工作频率是13.56MHZ。采用氩气(Ar)作为发生气体,氧气或者氮气作为反应气体。该技术的特点是:
a.均匀度高。大气压等离子是辉光式的等离子幕,直接作用于材料表面,实验证明,同一材料不同位置的处理均匀性很高,这一特性对于工业领域进行下一环节的贴合、邦定、涂布、印刷等制程十分重要。
b. 效果可控。大气压等离子有三种效果模式可选。一是选用 氩气/氧气 组合,主要面向非金属材料并且要求较高的表面亲水效果时采用,比如玻璃,PET Film等。 二是选用 氩气/氮气 组合,主要面向各种金属材料,如金线、铜线等。因氧气的氧化作用,替换为此方案中的氮气后,该问题可以得到有效控制。三是只采用氩气的情况,只采用氩气也可以实现表面改性,但是效果相对较弱。此为特殊情况,是少数工业客户需要有限而均匀的表面改性时采用的方案。
c.安全易用。大气压式等离子,也是低温等离子,不会对材料表面造成损伤,例如对方阻值敏感的ITO Film材质亦可处理。无电弧,无需真空腔体,也无需废气排放系统,长时间使用并不会对操作人员造成身体损害。
d. 面积宽大。大气压等离子可以处理2m宽的材料,可以满足现有多数工业企业的需求。
e.成本低廉。大气压等离子设备功耗低,运行成本以气体为主。实验室设备定制公司以主要消耗气体氩气为例,同corona等离子气体消耗量相比不足其1/20.
⑶.Arc等离子
Arc等离子技术通常应用于等离子切割机,主要是金属的切割。可以搭配的工作气体种类较多,如氩、氧、氮、氢、水蒸气、空气、混合气体等。其等离子电弧的温度可以高达15000°~30000°。 等离子弧切割是利用极细、高温、高速的等离子电弧的热量来熔化进而切割金属器件,特点是切割快速,热影响区小,切割面平滑。
大气压等离子技术因为其独特的优势得到了广泛的应用。就处理对象而言可涉及非金属材料(如各种PET,PMMA,ITO film,Ceramic,Glass,Polymer等)、金属材料(如各种金属线缆,PCB,FPCB,Lead frame等)。实验室设备定制公司应用的行业领域有LCD、LED/OLED、Touch Panel、Solar Cell、Semiconductor、Optics 、Medical等
其对材料的处理效果主要体现在改变液体接触角提高浸润(亲水)性能,通过特殊烯类气体参与反应在材料表面形成纳米涂膜从而提高材料的疏水性能,实验室设备定制公司去除污渍并改变表面粗糙度从而提高镀膜的附着力等等。
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