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作為一種優(yōu)異的表面處理方法,等離子體表面處理被廣泛的應用在多個領域多類材料的表面改性中。任何物質在自身溫度達到與其材料對應的最高溫度下會變成等離子態(tài),所以等離子可以看作物質的“第四態(tài)”,等離子體內部含有諸如離子和高能電子的多種活性粒子,不同于其他常用的干式表面處理方法,等離子體處理的優(yōu)勢在于其對待測表面的處理深度極淺,通過使用X射線光電子能譜(XPS)和掃描電鏡(SEM)對經過等離子處理的待測表面進行分析,得到其處理深度僅為納米量級,從而可以在幾乎不對被測物造成任何損傷和干擾的情況下對其表面特性進行改善。

等離子表面處理效果分析-達因值測試

每種材料的表面都具有特定的表面張力,每一種液體也具有內在的張力。粘合劑要實現(xiàn)長期穩(wěn)定附著效果的前提是材料的表面張力必須大于液體的表面張力。

使用等離子表面處理技術進行有針對性的預處理能夠顯著增加表面張力,經過這種處理材料能和粘合劑實現(xiàn)最佳的附著(潤濕性)或粘合效果。要更好地評估使用等離子技術實施表面改性的工藝參數(shù),必須首先確定材料初始的表面張力。即使在生產進行當中,也要反復測量表面張力,以保證質量。最重要的測試方法是:達因筆法、接觸角測量,一種簡單的方法就是使用達因筆。

圖1.1 等離子表面處理前后的達因筆測試效果,(a) 處理前,(b) 處理后

達因筆測試方法如下,使用達因筆內自帶的刷子在材料表面快速涂上測試墨水。在表面預處理完成后,先使用具有高表面張力的墨水,如果刷上的痕跡能夠穩(wěn)定2s不收縮,表示材料表面的潤濕性較高,該測試樣品的表面張力至少和測試達因筆上的讀數(shù)相等。如果刷上的痕跡在2s內收縮,說明表面張力和該達因筆讀數(shù)不一致,應換讀數(shù)較小的達因筆。這樣就可以逐步接近待測材料的表面張力值。直到最后使用的測試達因筆表現(xiàn)出良好的痕跡穩(wěn)定性且維持至少2s,待測材料的表面張力就等于該測試達因筆的讀數(shù)。等離子處理前后的達因筆測試效果如圖1.1所示,可以看出達因筆在經過等離子處理后的表面表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性,材料表面的張力得到提高。