常壓介質阻擋放電等離子體表面處理的影響因素

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2023-09-13

介質阻擋放電是在有絕緣介質插入放電空間的一種氣體放電。介質可以覆蓋在電極上或者懸掛在放電空間里,這樣,當在放電電極上施加足夠高的交流電壓時,電極間的氣體,即使在很高氣壓下也會被擊穿而形成所謂的介質阻擋放電。介質的插入可以防止放電空間形成局部火花或弧光放電,當電極上的交流電壓足夠高時,電極間的氣體在標準大氣壓下也會擊穿,形成放電,故其是一種兼有輝光放電和電暈放電優(yōu)點的放電形式,又由于其電極不直接與放電氣體發(fā)生接觸,從而避免了電極因參與反應而發(fā)生的腐蝕問題,介質阻擋放電仍屬于非平衡等離子體,電子密度高,電子溫度為1-10ev,它比傳統(tǒng)的電暈放電更易控制,均勻性更好,效率更高。

其最主要的優(yōu)點在于可在大氣壓氣體中產生接近室溫的非平衡態(tài)等離子,與真空條件下的方法相比,這是一種經濟可行的好方法,適合于大規(guī)模的工業(yè)化生產,因此它已經在許多方面有著廣泛的應用。

特別是等離子體介質阻擋放電技術在高分子材料處理上的應用具有很大的優(yōu)勢,它的優(yōu)點如下：（1）屬于干式工藝,省能源,無公害,滿足節(jié)能和環(huán)保的需要；（2）時間短,效率高；（3）對所處理的材料無嚴格要求,可處理形狀復雜的材料,具有普遍適應性,材料表面處理的均勻性好；（4）反應環(huán)境溫度低,無需真空條件可在常壓室溫條件下進行；（5）對材料的作用僅涉及表面的幾到幾百納米，材料表面性能改善的同時,基體性能不受影響；（6）工藝簡單,操作方便。

常壓介質阻擋放電等離子體表面處理的影響因素

1、反應性氣體的流量
反應性氣體的作用主要是參與反應,產生等離子體活性基團,但并不是反應性氣體流量越大越好,因為反應性氣體如氧氣,它是阻礙放電發(fā)生的氣體,當加大流量時將導致放電不均勻,容易局部擊穿。

2、載氣
以惰性氣體或其他氣態(tài)物質作為稀釋氣體與單體混合來進行聚合的方法是經常使用的。這種方法具有放電穩(wěn)定的效果。如果用稀有氣體作載氣的話,由于其亞穩(wěn)態(tài)能級比單體電離能高,可以使單體產生潘寧電離。

3、電極和電介質形式
電介質的分布對于微放電的形成起著十分重要的鎮(zhèn)流作用。一方面,由于電介質的存在,有效地限制了帶電粒子的運動,防止放電電流的無限制增長,從而避免了在放電間隙內形成火花放電或弧光放電另一方面,電介質的存在可以使微放電均勻穩(wěn)定地分布在整個放電空間內,便于在高氣壓條件下獲得大體積的低溫非平衡等離子,這是其能在工業(yè)上獲得廣泛應用的前提。

4、放電條件
這些放電條件包括頻率、功率、是否加偏壓。對于特定的放電形式,需要特定的放電頻率與之匹配。當放電功率增加時,等離子體濃度增加,正負粒子數(shù)目增多,活性粒子增多,刻蝕效果明顯。在放電區(qū)域間加上脈沖等離子體偏壓源,可以在一定程度上增強等離子體中帶電粒子的能量,增大處理效果。

5、處理時間
對于不同的材料有不同的最適合處理時間。