等離子清洗碳氫化合物原理

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：2025-02-21

眾所周知,等離子體是物質(zhì)存在的第四種狀態(tài),由高度電離的導(dǎo)電氣體組成。其英文名“Plasma”是1927年美國科學(xué)家歐文·朗繆爾在研究低氣壓下汞蒸汽中放電現(xiàn)象時首次引入物理學(xué)中,用來描述放電管里的物質(zhì)形態(tài)。

等離子體

等離子體就是由大量正負帶電粒子和中性粒子組成的,并表現(xiàn)出集體行為的一種準中性氣體。要產(chǎn)生等離子體,必須向氣體中提供一定的能量。按照提供能量的方式不同,可以將等離子體產(chǎn)生的方式分為熱致電離、氣體放電電離、光致電離。對于低溫等離子體清洗來說,最主要就是氣體放電電離產(chǎn)生。

等離子體表面清洗技術(shù)最初被應(yīng)用在核聚變研究裝置的壁鍛煉中。等離子清洗技術(shù)主要利用低溫等離子體產(chǎn)生的非平衡電子、離子和自由基等粒子的濺射和刻蝕所帶來的物理和化學(xué)變化。等離子體清洗機理如圖1.1所示。

圖1 等離子體清洗碳氫化合物原理

等離子清洗碳氫化合物原理

物理濺射的過程中,等離子體所產(chǎn)生的光輻照、中性粒子流和帶電粒子轟擊所產(chǎn)生能量被碳氫化合物吸收。如果能量超過閾值,則可能導(dǎo)致濺射,使這些有機化合物從表面脫離。
除了等離子體的物理濺射過程外,化學(xué)刻蝕是去除碳氫化合物的最重要因素。具體的清洗過程與實際的有機化合物特性密切相關(guān)。清洗的概要方程式如下：

其中,RH、RO、ROH代表各種碳水化合物,P∗代表反應(yīng)產(chǎn)物。等離了體中的部分能量傳遞給H鍵、O鍵或OH鍵后,這些化學(xué)鍵將被打斷并形成化學(xué)性質(zhì)非常活躍的H∗、O∗、OH∗等自由基。這些自由基形成后,以氧等離子體為例,氧原子、氧自由基等活性粒子會與碳氫化合物分子發(fā)生氧化反應(yīng)，將碳氫化合物中的碳（C）氧化成二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）等氣體，將氫（H）氧化成水（H20），并被氣流從表面帶走，最后被真空泵抽走。

本文由國產(chǎn)等離子清洗機廠家納恩科技整理編輯，通過等離子體中活性粒子的化學(xué)反應(yīng)和物理轟擊的協(xié)同作用，等離子清洗能夠高效、精細地去除材料表面的碳氫化合物污染物，同時對材料表面進行改性，提高其表面活性和潤濕性等性能。

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