低温等离子体物理与技术经历了一个由60年代初的空间等离子体研究向80年代和90年代以材料为导向研究领域的大转变,高速发展的微电子科学、环境科学、能源与材料科学等,为低温等离子体科学发展带来了新的机遇和挑战。
现在,低温等离子体物理与应用已经是一个具有全球影响的重要的科学与工程,对高科技经济的发展及传统工业的改造有着巨大的影响。例如,1995年全球微电子工业的销售额达1400亿美元,而三分之一微电子器件设备采用等离子体技术。塑料包装材料百分之九十都要经过低温等离子体的表面处理和改性。科学家预测:二十一世纪低温等离子体科学与技术将会产生突破。据估计,低温等离子体技术在半导体工业、聚合物薄膜、材料防腐蚀、等离子体电子学、等离子体合成、等离子体冶金、等离子体煤化工、等离子体三废处理等领域的潜在市场每年将达一千几百亿美元。
低温等离子体主要特点:任何湿洗法清洗,表面都会有残留,只有低温等离子体表面处理才能做到彻底的净化,得到超高洁净度的表面,且低温等离子体只对材料纳米级的表面起作用,不会改变材料原有的特性,在对表面洁净度要求较高的工艺中,正在取代湿法处理工艺而得到广泛使用。处理机理:主要是依靠等离子体中活性粒子的“活化作用”达到去除物体表面污渍的目的。气体被激发为等离子态;重粒子撞击固体表面;电子与活性基团与固体表面发生反应解析为新的气相物质而脱离表面。
等离子体清洗技术的最大特点是不分处理对象的基材类型,均可进行处理,对金属、半导体、氧化物和大多数高分子材料,如聚丙烯、聚脂、聚酰亚胺、聚氯乙烷、环氧、甚至聚四氟乙烯等都能很好地处理,并可实现整体和局部以及复杂结构的清洗。
2、等离子体处理的活化作用:
经低温等离子体处理后使物体表面形成C=O羰基(Carbonyl)、-COOH羧基(Carboxyl) 、−OH羟基(Hydroxyl)三种基团。这些基团具有稳定的亲水功能,对粘接、涂覆有积极作用。
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