等離子活化
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等離子清洗機清洗原理解析-愛特維等離子清洗機

發布日期:2021-06-08 00:00 來源:http://www.historianr.com 點擊:

等離子清洗機清洗原理解析-愛特維等離子清洗機

1、什么是等離子體

等離子體是物質的一種存在狀況,一般物質以固態、液態、氣態三種狀況存在,但在一些特別情況下能夠以第四種狀況存在,如太陽外表的物質和地球大氣中電離層中的物質。這類物質所處的轉態稱為等離子體轉態,又稱為物質的第四態。

在等離子體中存在下列物質,處于高速運動轉態的電子,處于激起轉態的中性原子、分子、原子團(自由基);離子化的原子、分子、分子解離反響進程中生成的紫外線,未反響的分子,原子等,但物質在總體上仍保持電中性狀況。

2、等離子體的種類

低溫文高溫等離子體

依據等離子體的溫度可分為高溫等離子體和低溫等離子體兩類,在等離子體中,不同的微粒的溫度實踐上是不同的,具體溫度是與微粒的動能即運動速度及質量有關的。把等離子體中存在的離子的溫度用Ti表明,電子的溫度用Te表明,而原子,分子,或原子團等中性粒子溫度用Tn表明。關于Te大大高于Ti和Tn的場合,即低壓氣體的場合,此刻氣體的壓力只有幾百個帕斯卡,當采用直流高壓或高頻電壓做電場時,因為電子自身的質量很小,在電場中容易得到加速,然后可取得平均可達數電子伏特的高能量,關于電子,此能量的對應溫度為幾萬度k,而離子因為質量較大,很難被電場加速,因而溫度僅有幾千度。因為氣體粒子溫度較低(具有低溫特性),因而把這種等離子體稱為低溫等離子體。有人或許會問:溫度達幾千度怎樣還是低溫。要知道在這時,粒子的溫度與用溫度計測出的溫度是不同的。因為這時的氣體密度很低,所以用溫度計測得的溫度與外界環境的溫度相差無幾,所以實踐上是低溫等離子體。

當氣體處于高壓狀況并從外界取得很多能量時,粒子之間的相互碰撞頻率大大增加,各種微粒的溫度根本相同,即Te根本與Ti及Tn相同。我們把這種條件下得到的等離子體稱為高溫等離子體,太陽便是自然界中的高溫等離子體,因為高溫等離子體對物體外表的效果過于強烈,因而在實踐運用中很少運用,現在投入實踐運用的只有低溫等離子體。

生動氣體和不生動氣體等離子體

依據發生等離子體時運用的氣體的化學性質不同,可分為不生動氣體等離子體和生動氣體等離子體兩類,不生動氣體如氬氣(Ar),氮氣(N2),氟化氮(NF3)四氟化碳(CF4)等,生動氣體和氧氣(O2),氫氣(H2)等,不同類型的氣體在清洗進程中的反響機理是不同的,生動氣體的等離子體具有更強的化學反響活性。

等離子體與物體外表的效果

在等離子體中除了氣體分子,離子和電子外,還存在受到能量激勵的處于激起狀況的電中性的原子或原子團(又稱自由基),以及等離子體發射出的光線。其間的波長短,能量搞得紫外光在等離子體與物質外表相互效果有著重要的效果。下面臨它門 的效果別離進行介紹。

A、原子團等自由基與物體外表的反響

因為這些自由基呈電中性,存在壽數較長,并且在等離子體中的數量多于離子,因而自由基在等離子體中發揮著重要的效果。自由基的效果首要表現在化學反響進程中的能量傳遞的“活化”效果,處于激起狀況的自由基具有較高的能量,因而易于與物體外表分子結合時會構成新的自由基,新構成的自由基同樣處于不穩定的高能量狀況,很或許發生分化反響,在變成較小分子的一起生成新的自由基,這種反響進程還或許繼續進行下去,終究分化成水,二氧化碳之類的簡單分子,在另一些情況下,自由基與物體外表分子結合的一起,回釋放出很多的結合能,這種能量又成為引發新的外表反響的推動力,然后引發物體外表上的物質發生化學反響而被去除。

B、電子與物體外表的效果

一方面臨物體外表的撞擊效果,可促使吸附在物體外表的氣體分子發生分化或吸附,另一方面很多的電子撞擊有利引發化學反響。因為電子質量極小,因而比離子的移動速度要快得多。當進行等離子體處理時,電子要比離子更早抵達物體外表,并使外表帶有負電荷,這有利于引發進一步反響。

C、離子與物體外表的效果

一般指的是帶正電荷的陽離子的效果,陽離子有加速沖向帶負電荷的外表的傾向,此刻物體外表取得相當大的動能,足以撞擊去除去外表上附著的顆粒性物質,我們把這種現象稱為濺射現象。而經過離子的沖擊效果能夠極大促進物體外表化學反響發生的幾率。

D、紫外線與物體外表的反響

紫外線具有很強的光能,(h)可使附著在物體外表的物質的分子鍵發生開裂而分化,并且紫外線具有很強的穿透能力,可透過物體的表層并深化達數微米而發生效果。

綜上所述,可知等離子清洗機是利用等離子體內的各種具有高能量的物質的活化效果,將吸附在物體外表的塵垢徹底剝離去除。

下面以氧氣等離子體去除物體外表油脂塵垢為例,闡明這些效果。從分析能夠看出,等離子體對油脂塵垢的效果,類似于使油脂塵垢發生焚燒反響;但不同之處在于是在低溫情況下發生的“焚燒”。

在氧氣等離子體中的氧原子自由基,激起態的氧氣分子,電子以及紫外線的一起效果下,油脂分子終究被氧化成水和二氧化碳分子,并從物體外表被鏟除。

能夠看出,用等離子體鏟除油污的進程是一個使有機大分子逐漸降解的進程,終究構成的是水喝二氧化碳等小分子,這些小分子以氣態方式被掃除。等離子清洗的另一個特點是在清洗完結之后物體已被徹底干燥。經過等離子體處理的物體外表往往構成許多新的活性基團,使物體外表發生“活化”而改動功能,能夠大大改善物體外表的滋潤功能和黏著功能,這對許多材料是非常重要的。因而等離子清洗具有許多用溶劑進行的濕法清洗所無法比擬的優點。

等離子清洗機由真空室,真空泵,高頻電源,電極,氣體導入體系,工件傳送體系和控制體系等部分組成。

整個清洗進程大致如下;

1. 被清洗的工件送入真空式并加以固定,發動運行設備,開始排氣,使真空室內的真空程度到達10Pa左右的標準真空度。一般排氣時刻大約需求幾分鐘。

2. 向真空室內引進等離子清洗用的氣體,并保持腔內壓強穩定。依據清洗材質的不同,可分貝運用氧氣、氬氣、氫氣、氮氣、四氟化碳等氣體。

3. 在真空室內的電極與接地設備之間施加高頻電壓,使氣體被擊穿,并經過輝光放電而發生等離子化和發生等離子體,讓在真空室發生的等離子體徹底籠罩住被處理工件,開始清洗作業,一般清洗處理繼續幾十秒到幾十分鐘不等。

4.等離子清洗機清洗完畢后切斷電源,并經過真空泵將氣體和氣化的塵垢抽走排出。
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