等離子的性質(zhì)
等離子與普通氣體非常不同,其具有電性質(zhì)。在等離子中,由于自由電子的存在,它具有導電性和磁性,并且可以受到外部電、磁場的影響。在強電場作用下,等離子會出現(xiàn)諸如等離子振蕩、電離、電極化等現(xiàn)象。
等離子還是一種散熱體系,因為當物質(zhì)被電離時,它會釋放大量的能量并以熱量的形式散發(fā)出去。這種特性使得等離子在高溫物理學和天文學領(lǐng)域得到廣泛應用,例如太陽火球、恒星等天體都是基于等離子運動機制進行解釋的。
在分子級別上,化學反應通常需要高能狀態(tài)來發(fā)生。通過等離子,可以實現(xiàn)氣體和液體系統(tǒng)中的低能輸入,從而引發(fā)化學反應。此外,等離子還可以催化普通反應,增加起始前體與相鄰分子之間的激活反應。
等離子的制備方法
產(chǎn)生等離子有許多方法,其中包括:
(1)高溫氣體:這是產(chǎn)生等離子基本的方式,將物質(zhì)加熱到足夠高的溫度,從而使其電離,具有典型的氣體放電特征。例如太陽、恒星大氣和閃電等。
(2)電離:通過外部輸入能量,例如放電等,將氣體從不穩(wěn)定態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殡婋x態(tài),形成等離子。例如激光誘導等離子和電弧放電等。
(3)磁控制:利用磁場限制自由電子運動的范圍,使高速分子在灌注等離子流動區(qū)域內(nèi)發(fā)生電離,例如等離子切割和光阻清洗中均有應用。
(4)化學方法:通過特殊化學反應產(chǎn)生等離子,如等離子聚合和電弧等離子體涂覆技術(shù)。
等離子的應用
等離子應用十分廣泛,其中一些領(lǐng)域包括:
(1)等離子切割:利用帶電粒子束將材料燒蝕,可以用于微加工和可視微結(jié)構(gòu)制造等。
(2)等離子涂層:涂覆或覆蓋的工業(yè)表面,增加耐磨性、耐氧化性、降解防止和美觀,例如染料敏化太陽能電池鋅氧化物涂層。
(3)等離子清洗:可以有效地除去各種工業(yè)表面的各種有機污染物或無機污染物,如煙灰、有機物、銅鋁和硅等。
(4)等離子聚合:利用分子之間的靜電力增加化學反應中起始前體分子與相鄰分子的激活能,促進反應發(fā)生,例如高分子合成和納米材料制備。
(5)等離子刻蝕:通過帶電粒子束將表面刻蝕,可以用于制造各種微結(jié)構(gòu)器件,例如微流控芯片和光子晶體等。
(6)等離子醫(yī)學:醫(yī)療設備制造,癌癥治療和細胞培養(yǎng)等都有應用。糊盒等離子處理機材料的功能:
1.材料表面達因值增大、使表面附著力增大。
2.開膠的克星,去除油污,清除灰塵。
3.可用于清洗活化各種表面如玻璃、LED顯示屏,橡膠,硅膠等大部分有機物質(zhì)等。
4.破壞分子化學鍵、起到改性的作用。
5汽車行業(yè);汽車玻璃上,汽車工業(yè)車燈罩、剎車片、車門密封膠條的粘貼前的處理;機械行業(yè)金屬零部件的細微無害清潔處理,鏡片鍍涂前的處理。
.印刷包裝糊盒機械中對封邊位置的上膠前的處理。因為汽車玻璃上要涂增水劑:所以
必須用我們機子處理后才能達到效果,可使水滴角變小,使被處理物體親水性增大,可使 汽車玻璃雨天模糊程度變小,更有利于開車。
6.手機屏幕表面處理、處理手機屏幕玻璃,如電子產(chǎn)品中,LCD屏的涂覆處理、機殼及按鍵鈕等結(jié)構(gòu)件的表面噴油絲印、PCB表面的除膠除污清潔、鏡片膠水粘貼前的處理等、使其增大表面張力、增大達因值降低水滴角。
7.醫(yī)療器械:增大親水性、殺菌、消毒、增大達因值等功效。
8.噴碼機:噴碼不清晰或者噴不上碼;可用等離子處理機處理被噴碼物體的表面,使其被噴碼物體表面張力增大,活化物體表面,使噴碼更加牢固,
9.等離子處理機處理剎車片以增大達因值及表面張力,使其更容易達到處理效果。等離子粘接影響設備強度的物理因素
1.表面粗糙度:
當膠粘劑良好地浸潤被粘材料表面時(接觸角θ<90°),表面的粗糙化有利于提高膠粘劑液體對表面的浸潤程度,增加膠粘劑與被粘材料的接觸點密度,從而有利于提高粘接強度。反之,當膠粘劑對被粘材料浸潤不良時(θ>90°),表面的粗糙化就不利于粘接強度的提高。
2.表面處理:
粘接前的表面處理是粘接成功的關(guān)鍵,其目的是能獲得牢固耐久的接頭。由于被粘材料存在氧化層(如銹蝕)、鍍鉻層、磷化層、脫模劑等形成的“弱邊界層”,被粘物的表面處理將影響粘接強度。例如,聚乙烯表面可用熱鉻酸氧化處理而改善粘接強度,加熱到70-80時處理1-5分鐘,就會得到良好的可粘接表面,這種方法適用于聚乙烯板、厚壁管等。而聚乙烯薄膜用鉻酸處理時,只能在常溫下進行。如在上述溫度下進行,則薄膜的表面處理,采用等離子或微火焰處理。
對天然橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠和氯丁橡膠表面用濃硫酸處理時,希望橡膠表面輕度氧化,故在涂酸后較短的時間,就要將硫酸徹底洗掉。過度的氧化反而在橡膠表面留下更多的脆弱結(jié)構(gòu),不利于粘接。
對硫化橡膠表面局部粘接時,表面處理除去脫膜劑,不宜采用大量溶劑洗滌,以免不脫膜劑擴散到處理面上妨礙粘接。
鋁及鋁合金的表面處理,希望鋁表面生成氧化鋁結(jié)晶,而自然氧化的鋁表面是十分不規(guī)則的、相當疏松的氧化鋁層,不利于粘接。所以,需要除去自然氧化鋁層。但過度的氧化會在粘接接頭中留下薄弱層。
3.滲透:
已粘接的接頭,受環(huán)境氣氛的作用,常常被滲進一些其他低分子。例如,接頭在潮濕環(huán)境或水下,水分子滲透入膠層;聚合物膠層在有機溶劑中,溶劑分子滲透入聚合物中。低分子的透入首先使膠層變形,然后進入膠層與被粘物界面。使膠層強度降低,從而導致粘接的破壞。
滲透不僅從膠層邊沿開始,對于多孔性被粘物,低分子物還可以從被粘物的空隙、毛細管或裂縫中滲透到被粘物中,進而侵入到界面上,使接頭出現(xiàn)缺陷乃至破壞。滲透不僅會導致接頭的物理性能下降,而且由于低分子物的滲透使界面發(fā)生化學變化,生成不利于粘接的銹蝕區(qū),使粘接完全失效。
4.遷移:
含有增塑劑被粘材料,由于這些小分子物與聚合物大分子的相容性較差,容易從聚合物表層或界面上遷移出來。遷移出的小分子若聚集在界面上就會妨礙膠粘劑與被粘材料的粘接,造成粘接失效。
5.壓力:
在粘接時,向粘接面施以壓力,使膠粘劑更容易充滿被粘體表面上的坑洞,甚至流入深孔和毛細管中,減少粘接缺陷。對于粘度較小的膠粘劑,加壓時會過度地流淌,造成缺膠。因此,應待粘度較大時再施加壓力,也促使被粘體表面上的氣體逸出,減少粘接區(qū)的氣孔。
對于較稠的或固體的膠粘劑,在粘接時施加壓力是必不可少的手段。在這種情況下,常常需要適當?shù)厣邷囟?,以降低膠粘劑的稠度或使膠粘劑液化。例如,絕緣層壓板的制造、飛機旋翼的成型都是在加熱加壓下進行。
為了獲得較高的粘接強度,對不同的膠粘劑應考慮施以不同的壓力。一般對固體或高粘度的膠粘劑施高的壓力,而對低粘度的膠粘劑施低的壓力。
6.膠層厚度:
較厚的膠層易產(chǎn)生氣泡、缺陷和早期斷裂,因此應使膠層盡可能薄一些,以獲得較高的粘接強度。另外,厚膠層在受熱后的熱膨脹在界面區(qū)所造成的熱應力也較大,更容易引起接頭破壞。
7.負荷應力:
在實際的接頭上作用的應力是復雜的,包括剪切應力、剝離應力和交變應力。
(1) 切應力:由于偏心的張力作用,在粘接端頭出現(xiàn)應力集中,除剪切力外,還存在著與界面方向一致的拉伸力和與界面方向垂直的撕裂力。此時,接頭在剪切應力作用下,被粘物的厚度越大,接頭的強度則越大。
(2) 剝離應力:被粘物為軟質(zhì)材料時,將發(fā)生剝離應力的作用。這時,在界面上有拉伸應力和剪切應力作用,力集中于膠粘劑與被粘物的粘接界面上,因此接頭很容易破壞。由于剝離應力的破壞性很大,在設計時盡量避免采用會產(chǎn)生剝離應力的接頭方式。